Kā NASA Juno zonde ļaus zinātniekiem veikt kosmisko arheoloģiju

NASA Juno kosmosa kuģis kopš Jupitera ir bijis orbītā kopš 4. jūlija, vācot datus, apkarojot smago starojumu, ko radīja Jupitera intensīvie magnētiskie lauki. Nākamajos 20 mēnešos futbola laukuma lielais kosmosa kuģis apkopos datus par planētas atmosfēru, magnetosfēru, auroru, ķīmiskajām kompozīcijām utt. Tas ir milzīgs uzdevums, un tas nav tikai Jupiters. Gāzes gigants patiešām kalpo kā saules sistēmas starpnieks. Zinātnieki vēlas saprast, kā tas ir viss sākās.

“Tas nav īsti arheoloģija tādā nozīmē, ka arheoloģija ir saistīta ar pagātnes cilvēku kultūru un civilizāciju palieku atrašanu,” saka Džonatans Lunins, planētas pētnieks Kornela universitātē, kura izmeklēšana ir cieši saistīta ar Juno misiju. "Bet tā ir arheoloģija tādā nozīmē, ka mēs cenšamies atrauties no ieraksta, kas pēc savas būtības ir nepilnīgs, saules sistēmas vēstures pirmais posms." Jupiters ir ļoti svarīgs: tas ir tik liels, ka tas notika visu šo materiālu un būtībā to glabā.

Saules sistēmas lielākā planēta Jupiters piedzima pirmoreiz un strauji pieauga, piesaistot visus elementāros materiālus un savienojumus, kas veido pārējos debess objektus orbītā ap mūsu sauli. To pētot, lai uzzinātu par plašāku sistēmu, nav pretrunā ar koka gredzenu izpēti, lai uzzinātu par klimata svārstībām.

„Kopā Jupiters un Saturns galvenokārt ietekmēja diska dinamiku, no kuras veidojās Zeme un citas planētas,” saka Lunīns. Konkrētāk, viņš saka, ka zinātnieki var uzzināt, kā veidojas Jupiters un kā tas varēja ietekmēt kaimiņu attīstību, izdomājot divas lietas:

1) Vai planētai ir akmeņains kodols? Sirds klātbūtne mums pastāstīs, vai Jupiters veidojas no divpakāpju kodola augšanas procesa, kam seko gāzes sabrukums, kas liecinātu par ilgstošu veidošanās laiku, kas sakrita ar citu sauszemes planētu dzimšanu un augšanu.

Ja mēs atklājam, ka Jupiters nav kodols - un it īpaši, ja mēs kādu dienu uzzinām, ka Saturns nav vai nu - „tad tas virzītu mūs daudz ātrāka modeļa virzienā,” saka Lunine. Tas norāda, ka planētas disks sabruka un kļuva par divām planētām, nevis veidojot ap oriģinālu sfēru. Šis process varētu notikt daudz agrāk.

2) Kas no Jellita ir izgatavots? Lunīns un viņa kolēģi ir ieinteresēti uzzināt, kas tieši ir par planētas sastāvu, jo tas, iespējams, ir arī “visu Saules sistēmas planētu veidojošo elementu sastāvs, tostarp materiāls, kas varēja piegādāt ūdeni uz Zemi”.

"Tas," saka Lunine, "ir sava veida kosmiskā arheoloģijas daļa."

Tāpat kā pilsēta, kas būvēta no materiāla, kas ir endēmisks kādam reģionam, Jupitram jābūt būvētam no galaktikas apkārtnē pieejamiem materiāliem. Pilsētas sabrūk, un ir skaidrs, ka Jupitera sastāvdaļas laika gaitā ir ķīmiski pārveidojušās, bet daļas joprojām ir daļas - un tas ir taisnība arī attiecībā uz skābekli un ūdeni.

Izpētot ūdeni uz Jupitera, patiešām ir mēģinājums izpētīt skābekli, kā uz mūsu planētas uzkrātais skābeklis. Ja mēs varam nākt ar šo informāciju, mēs pat varētu būt spējīgi nolaist planētu un saprast, kā skābeklis uzkrājas planētām. Zinot šo uzvedību, ir sava veida pretējs veids, kā noskaidrot, kā planēta attīsta potenciālu savākt ūdeni.

Lunine darbs griežas ap šīm divām izmeklēšanām. Lai izpētītu kodola klātbūtni, viņš cieši sekos datiem Juno apkopo attiecībā uz planētas radīto gravitācijas uzvedību, ietverot novērojumus, kas saistīti ar Doplera efektu. Lai aplūkotu ūdens pārpilnību, viņš un viņa kolēģi sekos kosmosa kuģa mikroviļņu radiometra savāktajai informācijai un izmanto radioviļņu garumu, lai izmērītu planētas mākoņos esošo ūdeni.

Juno misija patiešām ir kļuvusi iespējama tikai šodienas NASA versijā. Tā ir misija, kas koncentrējas tikai uz Jupiteru, nevis pretēji Cassini studē visu veidu pavadoņus, kas orbitē Saturnu un. t Jauni horizoni ir tālu no Plutona. Tas ir tāpēc, ka Jupitera studēšanai ir jāatrodas orbītā, kas ir pietiekami tuvs, lai pētītu planētu, bet pretoties vardarbīgai videi, kas neizbēgami nogalinās jebkuru kosmosa kuģi. Tai ir jābūt ļoti specializētai un šaurai izmeklēšanai.

Jupitera izcelsmes noslēpumu un saules sistēmas bērnības atklāšana patiešām sāksies tikai oktobrī Juno tiks pakļauts cits dzinējs, lai apdegtu savu ceļu vēl tuvāk orbītā. Tas ir patiesi, kad sākas Lunine pētījumi. „Tā patiešām ir milzīga iespēja,” viņš saka.