כיצד הג 'ונו Probe של נאס"א יאפשר למדענים לעשות ארכאולוגיה קוסמית

נאס"א ג'ונו החללית נמצאת במסלול סביב צדק מאז יולי 4, איסוף נתונים בעת לחימה קרינה כבדה שנוצרו על ידי שדות מגנטיים אינטנסיביים של יופיטר. במשך 20 החודשים הבאים, החללית בגודל של כדור-רגל תאסוף נתונים על האטמוספירה של הכוכב, על מגנטו-ספירה, על אורורה, על קומפוזיציות כימיות וכן הלאה. זוהי משימה מסיבית ואחת לא רק על יופיטר. ענקית הגז משמשת למעשה כמשמש למערכת השמש עצמה. מדענים רוצים להבין איך כל הדבר התחיל.

"זה לא ממש ארכיאולוגיה, במובן זה שהארכיאולוגיה עוסקת בחשיפת שרידים של תרבויות ותרבויות אנושיות בעבר", אומר ג'ונתן לונין, חוקר פלנטרי באוניברסיטת קורנל, שחקירותיו קשורות רבות ג'ונו משימה. "אבל זה ארכיאולוגיה, במובן שאנחנו מנסים לחשוף מתוך שיא, אשר מטבעו אינו מושלם, החלק המוקדם ביותר בהיסטוריה של מערכת השמש." יופיטר הוא חיוני לזה: זה כל כך גדול כי הוא נסחף את כל החומר הזה ומאחסן אותו.

כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש, צדק נולד ראשון וגדל במהירות, מושך את כל החומרים היסודיים ותרכובות שמרכיבים את שאר האובייקטים השמיים במסלול סביב השמש שלנו. ללמוד את זה כדי ללמוד על מערכת רחבה יותר היא לא כמו ללמוד את הטבעות של עץ כדי ללמוד על תנודות האקלים.

"יחד, יופיטר ו סטורן היתה השפעה ראשית על הדינמיקה של הדיסק שממנו כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים יצרו," אומר Lunine. באופן ספציפי, הוא אומר מדענים יכולים ללמוד על איך יופיטר נוצר וכיצד הוא עשוי להשפיע על האבולוציה של שכנותיה על ידי חישוב שני דברים:

1) האם כדור הארץ יש לי סלעי הליבה? הנוכחות של הליבה תספר לנו אם צדק נוצר על ידי תהליך שני שלבים של צמיחה הליבה ואחריו קריסה של גז, אשר יציין זמן היווצרות ממושך, כי בקנה אחד עם הלידה והצמיחה של כוכבי לכת אחרים.

אם נגלה שלצדק אין ליבה - ובמיוחד אם יום אחד נגלה שבתאי לא - "אז זה ידחוף אותנו לכיוון של מודל הרבה יותר מהיר", אומר לונין. זה יראה כי דיסק פלנטרית התמוטט והפך לשני כוכבי לכת ולא להרכיב סביב כדור מקורי. תהליך זה יכול היה להתרחש הרבה קודם לכן.

2) מה לעזאזל עשוי יופיטר? לונין ועמיתיו מעוניינים ללמוד בדיוק מה על הרכב כדור הארץ, כי זה סביר גם "הרכב של אבני הבניין של כל כוכבי הלכת של מערכת השמש, כולל חומר שאולי העביר מים לכדור הארץ."

"זה," אומר לונין, "זה סוג של החלק הארכיאולוגי הקוסמי".

כמו עיר שנבנתה מחומר אנדמי לאזור, צדק בוודאי נבנה על ידי חומרים הזמינים בשכונה הגלקטית שלו. ערים מתפרקות וזה בטוח כי החומרים המרכיבים של יופיטר השתנו כימית לאורך זמן, אבל החלקים הם עדיין החלקים - וזה נכון כשמדובר חמצן ומים גם כן.

חקירת מים על צדק היא באמת מאמץ ללמוד חמצן איך צבר חמצן על הפלנטה שלנו. אם נוכל לבוא על ידי מידע זה, נוכל אפילו להיות מסוגל להבין כוכב לכת, ולהבין איך חמצן מצטבר כוכבי הלכת. הידיעה של התנהגות זו היא מעין דרך הפוכה לברר כיצד כוכב לכת מפתח את הפוטנציאל לאיסוף מים.

עבודתו של לונין סובבת סביב שתי החקירות. כדי ללמוד את נוכחותו של הליבה, הוא יהיה לעקוב מקרוב אחר הנתונים ג'ונו אוספת לגבי התנהגות הכבידה הנובעת מכוכב הלכת, הכוללת תצפיות הקשורות לאפקט דופלר. כדי לבחון את שפע המים, הוא ועמיתיו יעקבו אחר המידע שנאסף על ידי רדיומטר המיקרוגל של החללית, וישתמשו באורכי גל רדיו כדי למדוד את המים היושבים בענני הפלנטה.

המשימה של ג'ונו עצמה התבצעה רק בגרסה הנוכחית של נאס"א. זוהי משימה שמתמקדת אך ורק ביופיטר, בניגוד לדרך קאסיני הוא לומד כל מיני ירחים המקיפים סטורן ו אופקים חדשים הוא נע הרבה מעבר פלוטו. הסיבה לכך היא ללמוד יופיטר, אתה צריך להגיע למסלול זה קרוב מספיק כדי לחקור את כדור הארץ תוך התנגדות לסביבה אלימה כי יהיה בלתי נמנע להרוג את כל החללית. זה חייב להיות חקירה מאוד מיוחדת וצר.

Unlocking את הסודות של יופיטר המקור ואת הינקות של מערכת השמש יהיה באמת להתחיל רק באוקטובר, מתי ג'ונו יעבור עוד שריפת מנוע כדי לפלס את דרכה לתוך אפילו קרוב יותר מסלול. זה באמת כאשר המחקר של Lunine יכול להתחיל. "זו באמת הזדמנות אדירה", הוא אומר.