29 Eylül’de, uzay aracı sıvı su cepleri aramak için Europa’nın buzunun derinliklerini araştırmak için bir göreve başlarken, NASA’nın Juno sondası 20 yılı aşkın bir süredir Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın en yakın uçuşunu gerçekleştirecek.
Avrupa Katı bir buz kabuğunun altında küresel bir okyanus içerir, bu da bu ayı dünyanın en ilgi çekici yerlerinden biri yapar. Güneş Sistemi ile dünya dışı yaşam arayışı ve biri astrobiyologların en önemli öncelikleri. Juno, Europa’nın uzaylı yaşamı barındırıp barındırmadığını bize söyleyemeyecek olsa da, bize ayın buzlu kabuğu hakkında, örneğin ne kadar kalın olduğu ve yüzeye ulaşabilecek yeraltı sıvı su cepleri olup olmadığı hakkında daha fazla şey öğretecek.
Juno varıldı Jüpiter Temmuz 2016’da ve misyonuna odaklandı Jüpiter’in atmosferini incelemekkırmızı-kahverengi bulut tepelerinin yüksekliklerinden yüzlerce kilometre aşağıdaki alt bulut katmanlarının derinliklerine kadar, gaz devinin güçlü manyetik alanını ve iç yapısını çekirdeğine kadar öğreniyor.
2021’de NASA, Juno’ya bir görev uzatması verdi ve ona yeni bir amaç verdi: Jüpiter’in uyduları. Haziran 2021’de uzay aracı, uzay aracının 645 mil (1.038 kilometre) yakınına uçtu. Ganymede3.273 mil (5.268 km) çapında, güneş sistemindeki en büyük aydır. Daha sonra, Juno, Europa’nın yüzeyinin sadece 220 mil (355 km) üzerinde ayın yanından hızla geçecekken, Europa’nın sırası gelecek. Juno, ayın tamamını değil, yüzeyin küçük bir kısmını görecek. Yine de Juno’nun kameraları geniş bir görüş alanına sahip – bir akıllı telefon kamerasınınkine benzer – uzay aracının normal bir kameradan daha fazla manzara çekmesine izin veriyor.
İlişkili: Güneş sistemindeki en büyük uydu olan Jüpiter’in Ganymede’si, NASA’nın destansı Juno uçuşundan alınan bu ilk fotoğraflarda harika görünüyor
buzun altına bakmak
Juno’nun Europa’daki çalışması, NASA’nın gelecek için bir “keşif görevi” olarak kabul ediliyor. Avrupa Kırpıcı Güneybatı Araştırma Enstitüsü Uzay Bilimi ve Mühendisliği Bölümü başkan yardımcısı ve Juno görevinin baş araştırmacısı Scott Bolton, Space.com’a söyledi. “Ama yine de Europa’da oldukça fazla bilim yapıyor olacağız.”
Bu bilimin anahtarı Juno’nun mikrodalga radyometresi (MWR) olacak. Bolton, “Bu, Jüpiter’in bulutlarının altında görmek için icat ettiğimiz yeni bir tür enstrüman” dedi. “‘Ama aynı aleti buzlu bir uyduya uygulayabilir ve buzun içini biraz görebiliriz.”
MWR altı dalga boyunda çalışır ve buzlu yüzeyin altından termal emisyonu algılayabilir. Bu tür bir emisyonu ne kadar derin tespit edebileceği buzdaki kirlilik seviyesine bağlıdır. Buz ne kadar saf olursa, MWR buzun o kadar derinini “görebilir”.
Her ne kadar elde edilen bulgular Juno’nun Ganymede uçuşu Bolton, Juno’nun MWR’yi Ganymede’de yönettiğinde, cihazın dev ayın buzlu kabuğunun çok kalın olduğunu doğruladığını açıkladı.
Europa, en azından ayın belirli noktalarında farklı bir hikaye olabilir. Bilim adamları, bir gün buzu, ayın karanlık, yeraltı okyanusunu delmeyi umuyorlar. Buz kabuğunun en azından çoğu bölgede 19 mil (30 km) derinlikte olması bekleniyor, ancak bazı bölgelerde kabuk daha ince olabilir.
İlişkili: Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın ayrıntılı yeni görünümlerinde kaos hüküm sürüyor
Europa’yı görüntüleyen önceki görevler – yolcu 1 ve yolcu 2 uzay aracı ve Galileo körü körüne — Ay yüzeyinin bazı kısımlarının, aşağıdan yukarı doğru fışkırmış gibi görünen maddelerle lekelendiğini keşfetti. Juno’nun kızılötesi kamerası ve spektrometresi, bu malzemenin tuzlardan mı yoksa organik moleküllerden mi yapıldığını belirlemek için bileşimini analiz edecek.
Bir teori şu ki yeraltında su cepleri oluşabilirYa buz kabuğundan konvektif olarak yükselen sıvı yoluyla ya da belki de Jüpiter’in yerçekimi gelgitleri tarafından üzerine uygulanan streslerin bir sonucu olarak kabuktaki buzun erimesiyle. MWR, yüzeye yakın su cepleri olup olmadığını söyleyebilmelidir.
Bolton, “Juno’yu geliştirirken, buzlu uydulara yaklaşmayı gerçekten düşünmedik; tamamen Jüpiter’e odaklandık.” Dedi. “Artık genişletilmiş görevimiz için aylara baktığımızda, mikrodalga radyometrenin buzlu cisimlerde olduğu kadar buzlu cisimlerde de inanılmaz derecede güzel çalıştığı açık hale geldi. gaz devleribu yüzden gelecekteki gezegen keşiflerinde ana akım bir beygir olacağına inanıyorum.”
Sıvı suyun yüzeye yakın olma olasılığı ile ilgili tartışmalıdır. patlayan gayzerler için kanıt yüzeyden yükseklere ve uzaya tırmanan su. 2013 yılında, Hubble uzay teleskobu (bir araya geldiklerinde su oluşturan) hidrojen ve oksijen bulutlarını tespit etti ve 2016’da bu bulutların olası siluetini gördü. Galileo uzay aracından elde edilen arşivlenmiş verileri inceleyen bilim adamları, Jüpiter’in Europa’ya yakın manyetosferinde, dev gezegenin manyetik alanını saptıran buluttaki yüklü parçacıkların sonucu olabilecek ince dalgalanmaları ölçtüğünü buldular.
2021 yılında bilim adamları yeterli su buharı tespit edildi Olimpik bir yüzme havuzunu dakikalar içinde doldurmak için Europa üzerinden serbest bırakılıyor. Bununla birlikte, bilim adamları şimdiye kadar su gayzerlerinin varlığını doğrulayamadıkları için, su buharının oraya nasıl geldiği belirsizliğini koruyor.
Juno, uçuş sırasında bir gayzerin ilk doğrulanmış tespitini yapabilir mi? Bolton, “Uzun bir ihtimal” dedi. “Eğer tüyler varsa, o zaman şansımız yaver gitmeli ve uçarken uçup gitmelerini sağlamalıyız ve onlar da tesadüfen baktığımız bir yerde olmalılar.”
Yine de, Juno hareket halindeki bir bulutu tespit etmese bile, uzay aracı yüzeyde su buharı yayan jeolojik bir özellik görebilir.kaplan çizgileri” üzerinde Satürnbuzlu ay Enceladus kendi su gayzerlerini serbest bırakıyorlar. Alternatif olarak, Juno’nun navigasyon kameraları, Europa’nın yüzeyine geri sürüklenen, ışığı yansıtan ve saçan buzlu parçacıkları avlayacak.
Juno’nun Jüpiter’in etrafındaki kutupsal yörüngesi, Kuzey Kutbu ve daha sonra güney kutbu, Europa’ya yüksek bir eğimden yaklaşacağı anlamına gelir ve uzay aracına ayın kutup bölgelerinin ilk kez görüntülerini verir. Buna karşılık, önceki görevler ayların düzlemini kucakladı ve ekvator bölgelerine odaklandı. Juno’nun yörüngesi aynı zamanda uzay aracının Europa’yı yakından gözlemleyebilmesi için tek şansın bu olduğu anlamına geliyor.
Bolton, “Olan şu ki, Juno’nun yörüngesi şimdi Jüpiter’in yerçekimi alanı tarafından bükülüyor.” Dedi. “Her zaman ekvatoru geçtik, ancak Jüpiter’e yaklaştıkça ekvatoru geçtiğimiz nokta içe doğru hareket ediyor.”
Juno, 2021 yazında Jüpiter’in ekvatorunu Ganymede – 665.000 mil, 1.07 milyon km) uzaklıkta geçti. Şimdi, uzay aracı Jüpiter’in ekvatorunu Europa – 383.000 mil (617.000 km) uzaklıkta geçiyor. Ve Aralık 2023 ve Şubat 2024’te Juno, Jüpiter’in ekvatorunu volkanik ayının mesafesinden geçecek. Io — 262.000 mil (422.000 km) — ve her ikisi de 932 mil (1.500 km) içinde olmak üzere iki yakın uçuş gerçekleştirin.
Juno’nun uzatılmış görevi 2025’e kadar sürecek ve bu noktada görev bilim adamlarının bir değerlendirme yapması gerekecek: uzay aracının antenini doğrultmaya devam etmek için yeterli itici güce sahip olup olmadığı. Toprak ve devam etmek için yeterince iyi durumda veya görevin bitmesi gerekip gerekmeyeceği.
Bolton, “Uzay aracı sağlıklıysa NASA’nın başka bir uzantıyı eğlendireceğini hayal ediyorum.” Dedi.
En önemli konu radyasyon. Juno’nun dev gezegen etrafındaki yörüngesi eliptiktir ve perijove’ye her ulaştığında – yani Jüpiter’e en yakın noktasıdır – içinde sıkışan yüklü parçacıklardan büyük miktarda radyasyon alır. Jüpiter’in güçlü manyetosferi ve rutin olarak gezegenin uydularının yüzeyini çekiçleyin. Bu radyasyona dayanmak için Juno, “kalkanları olan zırhlı bir tank gibi” inşa edildi, dedi Bolton, “ama sonunda, kalkanlarımız artık dayanmayacak, kullanmak için Yıldız Savaşları ve radyasyon Juno’nun elektroniğine zarar vermeye başlayacak.”
Juno’nun Europa ile karşılaşması tek şansı olabilir, ancak Jüpiter’in buzlu uydularını ziyaret eden son uzay aracı olmayacak. NASA’nın uzun zamandır beklenen Europa Clipper görevi Ekim 2024’te piyasaya sürülmesi planlanıyor ve Nisan 2030’da Jüpiter’in yörüngesine varmak. Europa Clipper, ayı tam olarak karakterize etmek ve Juno’nun yeraltında potansiyel olarak yaşamı destekleyebilecek sıvı su cepleri arayışını takip etmek için yaklaşık 50 yakın Europa uçuşu gerçekleştirecek. Bu arada, Avrupa Uzay Ajansı’nın Jüpiter Buzlu uydusu Explorer (MEYVE SUYU) Europa, Ganymede ve Kalisto.
Keith Cooper’ı Twitter’da @21stCenturySETI’de takip edin. Bizi takip et Twitter’dan @Spacedotcom ve üzerinde Facebook.