Trwa przedłużona faza naukowa misji amerykańskiej sondy Juno wokół Jowisza. Statek od 4 lipca 2016 roku bada z orbity największą planetę Układu Słonecznego – i cały czas dostarcza nowych zdjęć i danych naukowych.
4 lipca 2022 roku statek Juno świętował zakończenie sześciu lat orbitowania Jowisza, a dzień później (5 lipca) przeleciał przez 43. peryjowium swojej orbity. To oznacza, że wykonał już 43 okrążenia wokół Jowisza. Obecnie okres orbity sondy wynosi 43 dni. W zasadniczej naukowej fazie misji orbita miała okres 53 dni, ale została skrócona podczas bliskiego przelotu obok Ganimedesa 8 czerwca 2021 roku.
Podczas każdego peryjowium statek uruchamia zestaw instrumentów naukowych i kolorową kamerę JunoCam. Zdjęcia z przelotów są potem publikowane na oficjalnej stronie misji. Dane naukowe z tych przelotów skutkują kolejnymi odkryciami związanymi z planetą. Juno nie bada tylko Jowisza, ale też jego najbliższe otoczenie – statek przelatywał już obok kilku księżyców Jowisza. Jeżeli statek i jego instrumenty przetrwają, planowane są jeszcze bliskie przeloty obok dwóch księżyców: Europy (we wrześniu 2022 roku) i Io (dwa przeloty w 2023 i 2024 roku).
Odkrycia na Jowiszu
Przez sześć lat badań Jowisza sonda Juno dostarczyła danych pozwalających odpowiedzieć na wiele pytań. Nowe dane wprowadziły też spore zamieszanie do istniejących wcześniej teorii dotyczących formowania się planety. Już w pierwszym roku misji dostaliśmy pierwsze w historii dokładne zdjęcia bieguna północnego –widoczny był na nim niebieskawy obszar ogromnych wirów burzowych ułożonych w sześciokąt foremny.
Biegun południowy Jowisza wykonany z pięciu połączonych zdjęć kamery JunoCAM (piąty bliski przelot). Źródło: Isabela de Gois Laufer/NASA
Niespodzianką nie był fakt posiadania przez Jowisz pola magnetycznego, ale intensywność tego pola – dziesięć razy większa od najsilniejszego pola zarejestrowanego na Ziemi. Pole magnetyczne Jowisza jest też dużo bardziej zróżnicowane, niż się tego spodziewano.
Ikoniczne pasy równoleżnikowe – na przemian białe i czerwone – okazały się sięgać głęboko, setki kilometrów w głąb atmosfery planety. Te ogromne poruszające się masy atmosfery są płytsze bliżej biegunów, aż w końcu zamieniają się w inne struktury.
Formacje chmur Jowisza w Północnym Pasie Umiarkowanym. Źródło: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Na Jowiszu, podobnie jak na Ziemi, występują zorze polarne. Wyładowania elektryczne przy biegunach Jowisza są jednak znacznie większe niż te znane z naszej planety – różnice napięć dochodzą do 400 000 eV, setki razy więcej niż na Ziemi.
Przeczytaj też: Księżyce Jowisza tworzą niezwykłe kształty zórz na powierzchni planety
Za sprawą sondy Juno wyjaśniono też, w jaki sposób powstają pioruny. Okazało się, że na Jowiszu mają one kierunek z dołu do góry, największa aktywność występuje w okolicach biegunów, a w pasie równikowym nie występują żadne rozbłyski. Warunki powstawania wyładowań zapewnia w dużym stopniu aktywność termiczna z wnętrza planety.
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Sonda Juno wykonała też dokładną mapę 3D najbardziej znanej burzy w Układzie Słonecznym – Wielkiej Czerwonej Plamy. Ten powoli zanikający wir sięga 320 kilometrów w głąb atmosfery planety.
Sonda Galileo wprowadziła do atmosfery Jowisza w 1995 roku specjalny próbnik. Odkrył on niespodziewaną suchość górnych warstw atmosfery – jest tam dziesięć razy mniej wody niż przewidywały to modele teoretyczne. Sonda Juno wyjaśniła te rozbieżności. Z jej badań wyniknęło, że bliżej równika planety znajduje się znacznie więcej wody w atmosferze niż tam, gdzie wleciał próbnik sondy Galileo.
Nowe wulkany na Io i plazma niszcząca lód na biegunach Ganimedesa to jeszcze niektóre z wielu rewelacji, jakie przyniosła misja Juno. Dużo z nich omawialiśmy na łamach portalu Urania pod tagiem Juno. O misjach do Jowisza powstał też osobny odcinek programu Astronarium. Liczymy, że zarówno z już zgromadzonych danych, jak z i tych zdobytych w kolejnych latach misji dowiemy się o tej planecie jeszcze więcej!
Każdy może szukać burz na Jowiszu!
Jowisz znany jest z ogromnych burz widocznych w jego atmosferze. 21 czerwca 2022 roku uruchomiono projekt Jovian Vortex Hunter, pozwalający każdemu chętnemu amatorowi pomagać w szukaniu cyklonów na zdjęciach z sondy Juno. Na platformie Zooniverse każdy będzie mógł przeglądać zdjęcia z sondy Juno i pomagać w wyszukiwaniu wirów burzowych i ich klasyfikowaniu. Wiry często występujące w atmosferze Jowisza nadal kryją dużo tajemnic. Naukowcy nie wiedzą nawet, czy ich różnokolorowość wynika ze składu chemicznego, czy może różnic w wysokości formowania się chmur w ich obrębie.
Co dalej z misją?
Dane z sondy Juno wciąż dostarczają nowych odkryć. Przed kilkoma tygodniami informowaliśmy o artykule opublikowanym w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”, w którym naukowcy opisują niejednorodność składu chemicznego atmosfery Jowisza. Okazuje się, że wewnętrzna część planety zawiera więcej metali niż jej zewnętrzne warstwy.
To z kolei prowadzi do wniosków ważnych dla naszego rozumienia jak formowały się planety olbrzymy w Układzie Słonecznym. Modele teoretyczne pokazują, że do takiego składu konieczne było pochłanianie przez Jowisza, gdy był jeszcze młodą planetą, planetozymali o rozmiarach kilometrowych.
Możemy spodziewać się, że w najbliższych miesiącach, latach artykułów na temat Jowisza będzie więcej. Sonda Juno wykona jeszcze dwa bliskie przeloty obok księżyców Jowisza. 29 września 2022 roku zbliży się na odległość zaledwie 355 kilometrów do Europy. Jest to czwarty co do wielkości księżyc Jowisza, a pod jego lodową skorupą znajduje się prawdopodobnie ocean ciekłej wody. Za kilka lat na Europę poleci dedykowana amerykańska sonda Europa Clipper, a później także europejska misja JUICE, ale już Juno da nam przedsmak odkryć.
Potem w grudniu 2023 roku i lutym 2024 roku Juno przeleci jeszcze obok Io – trzeciego pod względem rozmiarów księżyca Jowisza.
Misja Juno zakończy się we wrześniu 2025 roku kontrolowanym zejściem z orbity i spłonięciem w górnych warstwach atmosfery Jowisza. W te ostatnie lata sonda będzie miała okazję przelecieć nad cyklonami na biegunie północnym i po raz pierwszy w historii dokładnie zbadać pierścienie wokół planety.
Na powyższym rysunku zobrazowano ostatnie orbity misji. Obecnie jesteśmy przy PJ43 – przy drugiej niebieskiej linii od prawej.
Opracowanie: Rafał Grabiański
Na podstawie: NASA
Więcej informacji:
Na zdjęciu tytułowym: Turbulentna atmosfera Jowisza widoczna na zdjęciu sondy Juno wykonanym 30 grudnia 2020 podczas przelotu przez peryjowium orbity. Źródło: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS /Tanya Oleksuik