Тайны планеты юпитер. Загадки юпитера будут разгаданы. Может ли развиться жизнь на юпитерской Европе
Наверное, трудно придумать условия, более отличные для земного обитателя, чем существующие на планетах типа Юпитера. Если, глядя на Марс, можно представить, что миллионы лет назад его пыльная поверхность могла быть покрыта лесами и океанами, то о наличии хоть какого-то подобия между Землей и газовыми гигантами, говорить не приходится. Небесные тела подобного класса крайне сложны для исследования, поэтому структура и состав Юпитера во многом остаются тайной, которую человечество пытается познать, опираясь на отрывочные знания, накапливаемые долгим и кропотливым трудом.
Когда говорят о юпитерианских облаках, то воображение пытается нарисовать вполне земные картины с мирно убегающими за линию горизонта белыми «барашками» или, на худой конец, постепенно затягивающими небосвод темно-фиолетовыми грозовыми тучами. И то, и другое далеко от действительности. По мнению ученых, то, что земной наблюдатель принимает за «поверхность» планеты, – это обледеневшие пары аммиака, плотно окутавшие Юпитер. Ниже находятся кристаллы сероводорода аммония, а еще глубже – замерзшие кристаллики воды. Последняя может присутствовать и в жидкой фазе в виде мелкой дисперсии. Весь этот «слоеный пирог» плотно закрывает планету от наблюдателя и о том, что творится ниже, можно только догадываться.
Ураганы в атмосфере
Ураганы, бушующие в атмосфере Юпитера со скоростью свыше 600 км/ч, и турбулентные потоки и вихри, поднимающиеся снизу, перемешивают облачные массы, рисуя причудливые картины в виде полос и пятен. Движение потоков в атмосфере газового гиганта, в отличие от Земли, подпитывается за счет внутренней энергии планеты, поэтому образовавшиеся узоры имеют довольно стабильные геометрические размеры, слабо меняющиеся в течение периода их наблюдения.
Большое красное пятно
Природа этих явлений изучена очень слабо и единой стройной теории, объясняющей возникновение и длительное существование полос и пятен в атмосфере Юпитера, на настоящий момент не существует.
Современные представления о структуре и составе Юпитера
Рисунок художника изображающий сброс космическим аппаратом Галилео зонда в атмосферу Юпитера, справа художник нарисовал сброс защитного теплового щита зонда
Большинство ученых склоняются к мысли, что гигант Солнечной системы состоит из атмосферы, ядра и промежуточного слоя. Основные химические элементы, присутствующие на Юпитере, – это водород и гелий. Но результаты миссии космического аппарата «Галилео», сбросившего в конце 1995 года на планету зонд, подтвердили наличие также аргона, криптона, углерода и азота, и ряда других газов. Внешний слой атмосферы гиганта образован газообразным водородом, в среднем – добавляется гелий (в пропорции 1 к 9), а в нижнем – аммиак, гидросульфид аммония и вода, которые образуют облачный покров планеты.
Металлический водород
Ниже располагается «океан», состоящий из металлического водорода. Такую структуру этот химический элемент может принимать под воздействием высоких давлений и температур. Представления о металлическом водороде чисто теоретические и в лабораторных условиях получить его пока не удалось. По мнению ученых, он представляет собой сверхтекучую и сверхпроводящую жидкость, способную образовываться при давлениях порядка миллиона атмосфер. Предполагается, что после снятия давления свойства полученной структуры могут сохраниться.
Толщина такого жидкометаллического слоя планеты оценивается в 42–46 тыс. км. Не исключается присутствие в нем и жидкого гелия. Четкой границы между атмосферой и слоем металлического водорода не существует, а имеется пограничная турбулентная зона, толщиной 7–25 тыс. км, в которой происходит изменение фазового состояния этого химического элемента.
Ядро планеты
Размеры ядра Юпитера оцениваются примерно в 1,5 диаметра Земли, а температура и давление в нем достигают 30 000 K и 100 млн. атмосфер. Предполагается, что состоит оно из различных металлов и силикатов, а его масса составляет приблизительно 10–15 земных. Благодаря механизму Кельвина – Гельмгольца, такое ядро способно обеспечивать теплом процессы, происходящие в верхних слоях планеты, подпитывая их накопленной при сжатии энергией.
Четыре научные статьи, посвященные находкам миссии Juno. Напомню, что с лета 2016 года этот аппарат находится на орбите вокруг Юпитера. Основная задача «Юноны»— изучение внутреннего строения газового гиганта и его магнитосферы.
Собранные «Юноной» данные говорят о том, что гравитационное поле Юпитера ассиметрично в направлении север-юг. Исследователи связывают этот факт с движением газовых потоков в атмосфере планеты. Потоки на северном и южном полюсе Юпитера могут переносить разную массу вещества, что объясняет неравномерность гравитационного поля.
Также «Юноне» удалось измерить глубину знаменитых облачных поясов Юпитера, которые можно разглядеть даже в любительский телескоп. Измерения показали, что их толщина составляет около 3 000 км. На облачные пояса приходится около 1% от массы газового гиганта. Это более чем втрое превышает массу Земли. Для сравнения, на земную атмосферу приходится лишь 1/1000 000 от массы нашей планеты.
Из-за быстрого периода вращения Юпитера (около 10 часов) облачные пояса планеты имеют форму вложенных цилиндров. Глубже 3000 км атмосферные потоки разрушаются. Возможно, их замедляет сильное магнитное поле Юпитера. Данные «Юноны» говорят о том, что ниже этой отметки характер вращения вещества планеты уже соответствует твердому телу.
Еще одна удивительная находка связана с полюсами Юпитера. При помощи инструмента JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper), Juno получил инфракрасные изображения атмосферных образований, находящихся на 50 - 70 км ниже облачного покрова планеты. Оказалось, что на северном полюсе Юпитера доминирует центральный циклон, окруженный восемью меньшими циклонами диаметрами от 4000 до 4600 км. Вместе они образуют фигуру, напоминающую октагон. На южном полюсе тоже имеется доминирующий центральный циклон. Вокруг него расположено пять циклонов диаметром от 5600 до 7000 км, образующих пентагональную фигуру.
Компьютерные изображения, показывающие структуру циклонов на северном и южном полюсе Юпитера
Циклоны очень медленно дрейфуют вокруг полюсов и, не смотря на близкое расположение друг к другу, сохраняют удивительную стабильность, не распадаясь и не сливаясь воедино. По словам ученых, они не наблюдали ничего подобного ни на одной другой планете Солнечной системы.
К настоящему моменту, «Юнона» выполнила 10 из намеченных 12 научных орбит вокруг Юпитера. В следующий раз станция сблизится с газовым гигантом 1 апреля. По плану, после выполнения своей основной научной программы аппарат должен быть сведен с орбиты и направлен в атмосферу планеты. Это событие может состояться уже летом. Но учитывая хорошее техническое состояние станции и собранные ей данные, не исключено что NASA примет решение продлить миссию «Юноны».
В древнеримской мифологии Юпитер отождествляется с греческим Зевсом. Его часто называют «богом-отцом» или «отцом богов». Юпитер был сыном Сатурна, братом Нептуна и сестрой Юноны, которая также являлась и его супругой. В свою очередь, планета Юпитер является крупнейшей планетой Солнечной системы.
По иронии, к Юпитеру на «сватовство» отправлен космический аппарат с названием «Юнона». И пока зонду только лишь предстоит открыть многие секреты своей «суженной», мы рассмотрим несколько уже известных фактов об этом газовом гиганте.
Юпитер мог стать звездой
В 1610 году Галилей открыл Юпитер и его четыре самые большие луны: Европу, Ио, Каллисто и Ганимед, которые сегодня принято называть галилеевыми спутниками. Это был первый случай наблюдения за космическим объектом, оборачивающимся вокруг планеты. Раньше наблюдения велись только за Луной, вращающейся вокруг Земли. В дальнейшем благодаря именно этому наблюдению польский астроном Николай Коперник придал веса своей теории о том, что Земля не является центром Вселенной. Так появилась гелиоцентрическая модель мира.
Являясь самой крупной планетой Солнечной системы, Юпитер обладает массой, в 2 раза превышающей массу всех остальных планет Солнечной системы. Атмосфера Юпитера скорее похожа на атмосферу звезды, нежели планеты, и состоит в основном из водорода и гелия. Ученые соглашаются во мнении, что если бы запасов этих элементов было раз в 80 больше, то Юпитер превратился бы в настоящую звезду. А обладая четырьмя основными лунами и множеством (в общей сложности 67) более мелких спутников, Юпитер сам по себе представляет чуть ли не миниатюрную копию своей собственной Солнечной системы. Эта планета настолько огромна, что потребовалось бы более 1.300 планет размером с Землю, чтобы заполнить объем этого газового гиганта.
Удивительная окраска Юпитера состоит из светлых и темных поясных зон, которые, в свою очередь, вызываются постоянными мощнейшими ветрами, дующими с востока на запад со скоростью 650 км в час. Зоны со светлыми облаками в верхних слоях атмосферы содержат замороженные, кристаллизованные частицы аммиака. Более темные облака содержат различные химические элементы. Эти климатические особенности постоянно изменяются и никогда не задерживаются на долгие интервалы.
Помимо того, что на Юпитере очень часто идут дожди из настоящих алмазов, другой знаменитой чертой этого газового гиганта является его огромное красное пятно. Этим пятном является гигантский ураган, вращающийся против часовой стрелки. Размер этого урагана практически в три раза больше земного диаметра. Скорость ветра в центре урагана достигает 450 км в час. Гигантское красное пятно постоянно изменяется в размерах, то увеличиваясь и становясь еще более ярким, то уменьшаясь и становясь более тусклым.
Удивительное магнитное поле
Сила магнитного поля Юпитера почти в 20.000 раз мощнее силы магнитного поля Земли. Юпитер можно по праву считать королем магнитных полей нашей планетарной системы. Планету окружает невероятных размеров поле из электрически заряженных частиц, которые без остановки бомбардируют другие планеты Солнечной системы. При этом уровень радиации близ Юпитера до 1.000 раз превосходит смертельный для человека. Плотность излучения настолько сильна, что способна нанести повреждения даже хорошо защищенным космическим аппаратам.
Магнитосфера Юпитера имеет протяженность от 1.000.000 до 3.000.000 км в сторону Солнца и до 1 млрд. км в сторону внешних границ системы.
Юпитер - король вращения
Юпитеру требуется всего около 10 часов, чтобы совершить полный оборот вокруг своей оси. Сутки на Юпитере варьируются от 9 часов 56 минут на обоих полюсах до 9 часов 50 минут в экваториальной зоне газового гиганта. В результате этой особенности экваториальная зона планеты на 7 процентов шире, чем полярные.
Будучи газовым гигантом, Юпитер вращается не как единый твердый сферический объект, такой как, например, Земля. Вместо этого планета вращается несколько быстрее в экваториальной зоне и чуть медленнее в полярных. Общая скорость вращения при этом составляет около 50.000 км в час, что в 27 раз быстрее скорости вращения Земли.
Самый большой источник радиоволн
Еще одна особенность Юпитера, которая поражает воображение, заключается в том, насколько мощные радиоволны он излучает. Радиошум Юпитера влияет даже на коротковолновые антенны здесь, на Земле. Радиоволны, не слышимые человеческим ухом, могут приобретать весьма причудливые аудиосигналы за счет улавливаемого их наземного радиооборудования.
Чаще всего эти радиовыбросы производятся в результате нестабильности поля плазмы в магнитосфере газового гиганта. Нередко эти шумы вызывают переполох у уфологов, считающих, что поймали сигналы от внеземных цивилизаций. Большинство астрофизиков теоретизируют о том, что ионные газы над Юпитером и его магнитные поля иногда ведут себя как очень мощные радиолазеры, создавая настолько плотное излучение, что порой радиосигналы Юпитера перекрывают по мощности коротковолновые радиосигналы Солнца. Ученые считают, что такая особенная мощь радиоизлучения каким-то образом связана с вулканическим спутником Ио.
В аэрокосмическом агентстве NASA были очень удивлены, когда космический аппарат «Вояджер-1» обнаружил в 1979 году три кольца вокруг экватора Юпитера. Эти кольца гораздо тусклее колец Сатурна, и поэтому их невозможно обнаружить с помощью наземного оборудования.
Основное кольцо плоское и обладает толщиной около 30 км и шириной около 6.000 км. Внутреннее кольцо - еще более разряженное и часто упоминаемое как гало - толщиной около 20.000 км. Ореол этого внутреннего кольца практически достигает внешних границ атмосферы планеты. При этом оба кольца состоят из крошечных темных частиц.
Третье кольцо еще более прозрачное, чем остальные два, и имеет название «паутинного кольца». Состоит оно, в основном, из пыли, скапливающейся вокруг четырех лун Юпитера: Адрастеи, Метиды, Амальтеи и Фивы. Радиус паутинного кольца достигает около 130.000 км. Планетологи считают, что кольца Юпитера, как и Сатурна, могли образоваться в результате столкновений многочисленных космических объектов, таких как астероиды и кометы.
Защитник планет
Так как Юпитер является вторым по величине (первое место принадлежит Солнцу) космическим объектов в Солнечной системе, его гравитационные силы, скорее всего, участвовали в окончательном формировании нашей системы и, вероятно, даже позволили появиться жизни на нашей планете.
Согласно исследованию, Юпитер однажды мог притянуть Уран и Нептун на те места в системе, где они сейчас находятся. В исследовании же, опубликованном в журнале Science, говорится о том, что Юпитер, при участии Сатурна, на заре Солнечной системы притянули достаточно материала для формирования планет внутренней границы.
Кроме того, ученые уверены в том, что газовый гигант является своего рода щитом против астероидов и комет, отражая их от других планет. Гравитационное поле Юпитера воздействует на многие астероиды и меняет их орбиты. Благодаря этому многие из этих объектов не падают на планеты, включая нашу Землю. Эти астероиды носят название «троянских астероидов». Три из них, наиболее крупные, известны под именами Гектора, Ахиллеса и Агамемнона и названы в чести героев Илиады Гомера, в которой описываются события Троянской войны.
Размер ядра Юпитера и Земли одинаков
Ученые твердо убеждены в том, что внутреннее ядро Юпитера в 10 раз меньше всей планеты Земля. При этом есть предположение, что до 80-90 процентов диаметра ядра приходится на жидкий металлический водород. Если учесть, что диаметр Земли составляет около 13.000 км, то диаметр ядра Юпитера должен составлять около 1.300 км. А это, в свою очередь, ставит его наравне с радиусом внутреннего твердого ядра Земли, который тоже равен около 1.300 км.
Атмосфера Юпитера. Мечта или кошмар химика?
Атмосферный состав Юпитера включает 89,2 процента молекулярного водорода и 10,2 процента гелия. На оставшиеся проценты приходятся запасы аммиака, дейтерий, метан, этан, воду, частицы аммиачного льда, а также частицы сульфида аммония. В общем: гремучая смесь явно непригодна для человеческой жизни.
Так как магнитное поле Юпитера в 20.000 раз мощнее магнитного поля Земли, то, вероятнее всего, газовый гигант имеет очень плотное внутреннее ядро неизвестного состава, покрытое толстым внешним слоем жидкого металлического водорода, богатого гелием. И все это «обернуто» в атмосферу, в основном состоящую из молекулярного водорода. Ну прямо истинный газовый гигант.
Калисто - многострадальный спутник
Каллисто, второй по размеру спутник Юпитера
Еще одной интересной особенностью Юпитера является его луна под названием Калисто. Калисто - самый дальний из четырех галилеевых спутников. На полный оборот вокруг Юпитера у него уходит одна земная неделя. Так как его орбита лежит за пределами радиационного пояса газового гиганта, Калисто меньше страдает от приливных сил, чем другие галилеевы спутники. Но так как Килисто является приливно-заблокированным спутником, как наша Луна, например, одна из его сторон всегда обращена к Юпитеру.
Диаметр Калисто составляет 5.000 км, что примерно равно размеру планеты Меркурий. После Ганимеда и Титана Калисто является третьим по величине спутником в Солнечной системе (наша Луна является пятой в этом списке, а Ио занимает четвертую строчку). Температура на поверхности Калисто находится на уровне минус 139 градусов Цельсия.
Калисто был обнаружен великим астрономом Галилео Галилеем и фактически лишил его мирной жизни. Открытие Калисто способствовало усилению веры в его гелиоцентрическую теорию и подлило масла в огонь и без того пылавшего конфликта астронома с католической церковью.
В современное время планетологи уверены, что нам удастся обнаружить жизнь скорее на спутнике Европа (юпитерском спутнике), чем на Марсе. Данное космическое тело имеет массу неразгаданных тайн. На сегодняшний день известно, что под толстой ледяной коркой Европы содержится жидкий океан, вполне пригодный для зарождения жизни, теплый и сравнительно безопасный.
Очень часто в интернете появляются статьи о том, что под ледяной поверхностью Европы обитают живые существа, похожие на наших рыб и млекопитающих. Иногда такие теории подкреплены фотографиями знакомых нам дельфинов. Конечно же, нам было бы приятно встретить знакомых млекопитающих на других планетах, но если рассуждать с научной точки зрения, то их, скорее всего, в океане спутника не окажется. Никто не отрицает, что там может присутствовать жизнь, но она, вероятнее всего, будет иметь свою форму, особенную и неповторимую.
Немного общей информации
Европой называют один их четырех гигантских спутников, расположенных возле планеты Юпитер. Всего у этой планеты имеется шестнадцать спутников, но большинство из них особого внимания не заслуживают, так как являются сравнительно мелкими. Орбита Европы имеет вытянутую форму, поэтому она периодически приближается к своей планете, а потом отдаляется от нее. Во время сближения на Европу действует гравитация огромного Юпитера. Таким образом, Европа с постоянной периодичностью сжимается и разжимается. Это нагревает ее внутренний океан, делая его пригодным для жизни разнотипных микроорганизмов.
Планетологи и астрофизики уверены, что в центральной части Европы (спутника Юпитера) имеется ядро, покрытое горными породами. За ним располагается океан с жидкой водой, глубина которого достигает 100 километров. Поверхностным слоем Европы является лед, толщина которого приравнивается к 10-30 км. Температура на поверхности юпитерского спутника приравнивается к -160⁰ по Цельсию.
Из-за невероятно глубоководного океана, покрытого толстенным слоем льда, поверхность юпитерского спутника считают максимально гладкой в нашей планетарной системе. Рассматривая изображения Европы, можно заметить многокилометровые полосы, покрывающие ледяную поверхность, а также хребты, выпуклости и разнотипные вогнутые участки. Эти «неровности» являются прямым доказательством наличия воды подо льдом юпитерского спутника.
Самым интересным явлением на Европе планетологи называют притемненные линии, которые буквально опоясывают спутник вдоль и поперек. Ширина этих образований может доходить до двадцати км. Планетологи считают, что это следы от разломов коры, через которые на поверхность пробивалась жидкость. Цвет полос они объясняют тем, что со льдом в реакцию могли войти продукты жизнедеятельности подводных обитателей Европы, которыми, вероятнее всего, являются бактерии и другие микроорганизмы.
Может ли развиться жизнь на юпитерской Европе
Солнечные ультрафиолетовые лучи «обрабатывают» поверхность юпитерского спутника регулярно. Они растопляют лед, разделяя его на водород и кислород. Легчайший водород практически моментально испаряется, а более тяжелый кислород задерживается некоторое время на поверхности Европы. Через трещины и щели в коре, о которых говорилось выше, кислород может проникать в океан юпитерского спутника. Таким образом, внутри Европы имеется жидкая вода, которая регулярно смешивается с кислородом, а из недр этого юпитерского соседа постоянно идет тепло, подогревающее его океан.
Д. Берне – известный планетолог, говорит о возможности жизни в океане Европы следующее:
На протяжении десятилетий мы считали, что для образования и развития жизни необходимы три фактора – вода, свет и атмосфера. Но на дне моря, к примеру, нет последних двух условий. Несмотря на это, жизнь там существует, причем вполне нормально. Таким образом, последние два условия для образования жизни можно отбросить. В океане Европы (юпитерского спутника) вполне может существовать инопланетная жизнь, подобная нашим трубчатым червям и моллюскам, которые прекрасно существуют на морском и океаническом дне.
Т. Голд, который тоже работает планетологом и интересуется инопланетной жизнью, заявляет:
Самыми живучими существами на нашей планете являются микроорганизмы. Именно они правят миром. Если кто-то может существовать на других планетах, то это они – разнообразные микробы. В океане Европы для них имеются идеальные условия.
Когда тайна Европы раскроется?
Агентство НАСА приступило к разработке новейшего проекта «Clipper», направленного на изучение юпитерского соседа. Бюджет данного проекта оценили в 2 миллиарда долларов. Этот проект планировали реализовать в 2020-х годах, но пока заморозили из-за кризиса. Кроме этого, на Юпитер и его спутники обратило внимание агентство ЕКА, представители которого планируют запустить к вышесказанной планете аппараты в 2025-30 годах.
Наш далекий сосед Юпитер скрывает тайны, которые могут многое рассказать о том, как возникла солнечная система.
Космический аппарат НАСА «Юнона» уже достиг орбиты газового гиганта, и есть надежда, что этот проект даст ответы на некоторые вопросы.
В 2022 году Европейское космическое агентство планирует запустить собственный космический зонд, чтобы исследовать спутники Юпитера. Шведские ученые участвуют в проекте.
Контекст
Юпитер своими перемещениями уступил дорогу Земле
Astrobiology Magazine 26.06.2015Юпитер мог способствовать формированию Земли
Scientific American 02.04.2015Павел Глоба: «Над нами Юпитер - планета королей»
Суббота 13.01.2010 «Мы исследуем обитаемость ледяных спутников», — говорит руководитель программы Ян-Эрик Валунд (Jan-Erik Wahlund) из Уппсальского университета.Юпитер — пятая по счету планета от Солнца. Нет ничего удивительного в том, что ее называют газовым гигантом: если суммировать массу всех остальных планет Солнечной системы, масса Юпитера все равно окажется вдвое больше.
Планету назвали в честь самого могущественного из богов римского пантеона. С Земли ее можно увидеть невооруженным глазом, поэтому планета известна с древнейших времен, хотя и под разными именами.
В ходе истории мы узнавали все больше о нашем огромном соседе. Итальянский астроном Галилео Галилей (Galileo Galilei, 1564-1642), которого называют отцом современной астрономии, одним из первых вел наблюдения за Юпитером.
Галилей был среди первых ученых, применявших телескоп для изучения небесного свода. Однажды он услышал о голландском изобретении под названием «магическая труба» и в 1609 году построил свой собственный телескоп.
Уже через год, в 1610 году, он сделал ряд важных открытий. Галилей установил расположение звезд, которые не были видны невооруженным глазом, обнаружил горы на Луне, а также открыл четыре крупнейших спутника Юпитера.
Спутники получили имена Ио, Ганимед, Европа и Каллисто, и их до сих пор называют «галилеевыми спутниками» в честь первооткрывателя.
Космический аппарат на орбите
Сегодня Юпитер снова оказался у всех на устах. 5 августа 2011 года американское космическое агентство НАСА отправило к нему спутник «Юнона».
«Юнона» проделала долгий путь, и у нее был всего один шанс выйти на орбиту планеты. Чуть менее месяца назад космическому аппарату удалось взять правильный курс, совершив маневр, который описывали как критический.
Неделю спустя «Юнона» отправила на Землю первые фотографии, сделанные установленной на борту цветной камерой Junocam. На одной из первых размытых картинок видны Юпитер и три галилеевых спутника — Европа, Ио и Ганимед. По мере приближения к газовому гиганту зонд сможет делать все более четкие снимки и в конце концов сфотографирует поверхность планеты.
Один виток вокруг Юпитера «Юнона» на своей нынешней орбите делает за 53 дня. Аппарат останется на орбите в течение 20 месяцев, то есть совершит 37 витков вокруг планеты.
Разумеется, помимо красивых фотографий, у НАСА есть и другие цели. На сайте космического агентства сказано, что задача проекта — попытаться выяснить, как возник Юпитер. Таким образом, появится шанс выяснить новые детали о происхождении нашей солнечной системы.
Есть ли у Юпитера ядро?
Существует теория о том, что солнечная система возникла в результате коллапса огромного газопылевого облака, то есть туманности, примерно 4,6 миллиардов лет назад.
Облако вращалось и охлаждалось, пока из него не сформировались Солнце и планеты.
Как и Солнце, Юпитер по большей части состоит из водорода и гелия. Поэтому ученые считают, что эта планета возникла рано и на основе материала, оставшегося после появления Солнца.
Но это лишь гипотеза. У астрономов пока нет точного ответа на вопрос, как все было на самом деле. Существует предположение, что планета возникла, когда гравитация твердого ядра стала притягивать к себе материал. Согласно другой теории, возникновение Юпитера вызвал коллапс нестабильного участка туманности.
НАСА хочет получить ответ на вопрос, имеет ли Юпитер твердое ядро, и ученые попытаются это выяснить, измерив объемы воды и аммиака в атмосфере планеты.
«Юнона» соберет данные о гравитации и магнитном поле Юпитера. Это позволит вычислить вероятную массу и структуру ядра.
Если удастся найти ответы на эти вопросы, можно будет сделать новые выводы относительно возникновения и истории нашей солнечной системы.
Шведы в исследованиях Юпитера
НАСА — не единственные, кого интересует Юпитер. В 2014 году Европейское космическое агентство тоже решило отправить туда космический аппарат.
Разумеется, проект возник как результат основательной научной работы. Решение о запуске программы было принято лишь после четырех лет подробных исследований по теме.
В настоящее время ученые занимаются планированием, а также конструируют космический аппарат и его оборудование. Аппарат будет называться Juice (сокращение от Jupiter icy moons explorer). В проекте участвуют представители почти всех европейских стран, а также Японии и США.
Juice отправится в путь не ранее 2022 года. Его оснастят десятью измерительными приборами, два из которых будут произведены в Швеции. Первый, PEP (Particle Enviroment Package), строится в Институте космической физики в Кируне, второй, RPWI (Radio Plasma Wave Investigation), — в аналогичном институте в Уппсале.
Во главе проекта стоит Ян-Эрик Валунд. Сейчас его команда занята созданием одного из нескольких прототипов, которые должны будут пройти ряд испытаний, прежде чем в 2019 году ученые сконструируют окончательную версию инструмента.
«Прибор будет измерять электрическое и магнитное поля, а также электрически заряженный газ», — поясняет руководитель проекта.
Основная цель заключается в том, чтобы провести измерения вокруг поверхностей спутников Европы, Каллисто и Ганимеда, с центром орбиты на Ганимеде. Космический аппарат выйдет на орбиту спутника во внешней части солнечной системы, подчеркивает Ян-Эрик Валунд.
Другими словами, НАСА сосредоточится на исследовании планеты, а Европейская космическая организация займется ее спутниками.
Европейцы тоже хотят найти ответы на вопрос о том, как возникла солнечная система.
«Можно сказать, что Юпитер — это солнечная система в миниатюре. Вначале он был очень горячим, подобно красному карлику, но погас, так и не став звездой. К тому же, у Юпитера более 60 спутников», — говорит Ян-Эрик Валунд.
Там может быть жизнь
Спутники Юпитера интересны по нескольким причинам.
Предполагается, что под ледяной коркой на поверхности крупных небесных тел скрываются океаны. Так это или нет, выяснится после того, как будут измерены магнитные и электрические поля.
Есть надежда, что удастся приблизиться к ответу на вопрос, может ли существовать жизнь на каком-либо из спутников. Конечно, речь идет не о пришельцах из голливудского фильма, а об одноклеточных организмах.
«Собственно, мы ищем на ледяных спутниках не жизнь, а обитаемость. Не думаю, что мы обнаружим живые организмы, для этого пришлось бы прорубаться через лед», — комментирует Валунд.
Но Юпитер находится не в соседнем дворе, так что предстоит долгий полет сквозь космос. Если Juice отправится в путь в 2022 году, как и планируется, пройдет восемь лет, прежде чем он, по расчетам, прибудет в место назначения в 2030 году. И еще через пять лет он будет утилизирован на Ганимеде.
«Захватывающе. Слетать на Юпитер — такое бывает лишь раз в жизни», — говорит Ян-Эрик Валунд.