Сегодня «Юнона» успешно завершила маневр перехода на орбиту вокруг Юпитера. Благодаря 35 минутам работы основного двигателя аппарат слегка притормозил, уменьшив свою скорость на полкилометра в секунду и оказался захвачен гравитационным притяжением газового гиганта. Все остальные изменения траектории «Юноны» проделала гравитация. Теперь аппарат стал искусственным спутником крупнейшей планеты в Солнечной системе и ученые готовятся к началу научной фазы миссии. Мы собрали пять главных вопросов, которые «Юнона» поставит перед Юпитером.
Как возник Юпитер?
Первый из вопросов, которые предстоит расследовать «Юноне» — происхождение Юпитера. Существует две гипотезы, описывающие возникновение планет из первичного протопланетного диска. В первой из них частицы медленно слипаются и образуют массивные глыбы. Если такая глыба стягивает на себя достаточно много газа, то в результате образуется газовый гигант. Вторая гипотеза предполагает, что газовые гиганты рождаются при коллапсе (резком сжатии) областей газо-пылевого облака. Этот процесс повторяет в миниатюре рождение звезды.
В зависимости от сценария образования, Юпитер будет содержать разное количество воды и аммиака в своей атмосфере. Ученые смогут измерить эти величины с помощью микроволнового радиометра MWR. Провести такие измерения дистанционно невозможно из-за радиационных поясов Юпитера, вносящих шумы. Интересно отметить, что аналогичные радиометры используются для мониторинга земных океанов, например, в спутнике Sentinel-3A. Кроме того, на механизм образования укажет масса твердого ядра, которую ученые оценят из гравитационного эксперимента GSE.
Как устроены полосы Юпитера?
Взглянув на Юпитер даже в небольшой телескоп можно обратить внимание на несколько крупных разноцветных полос, пересекающих его диск. Более детальные снимки, сделанные «Хабблом» показывают, что это атмосферные завихрения, обладающие сложной структурой. До сих пор немногое известно об их свойствах — насколько глубоки эти полосы, какова их температура. Кроме того, неизвестен и их химический состав. Интересно, что у Юпитера очень большая скорость собственного вращения — сутки на планете длятся всего 10 часов. Движутся ли внутренние области газового гиганта с другой скоростью?
Исследовать состав юпитерианских облаков будет микроволновый радиометр совместно с приборами JIRAM и ультрафиолетовым спектрометром. Для того чтобы выяснить, как быстро перемещаются массы газа, физики поставят гравитационный эксперимент GSE. Попадая в области с разным гравитационным притяжением (из-за неоднородного распределения масс), аппарат будет испытывать ускорение. Оно будет приводить к доплеровским смещениям в сигналах, передаваемых «Юноной» на Землю, которое и отследят ученые.
Cloverway International (CWI)
«Юнона» получила свое название по одному из сюжетов древнеримской мифологии — так звали жену Юпитера. На сегодняшний день аппарат является самым далеким устройством, работающим на солнечной энергии. Площадь солнечных батарей спутника свыше 60 квадратных метров. С развернутыми модулями аппарат сопоставим с размерами баскетбольной площадки. Масса «Юноны» (без топлива) достигает 1,593 тонны. С момента запуска, 5 августа 2011 года, она пролетела уже более 1,7 миллиарда километров. Миссия продлится до 20 февраля 2018 года.
Откуда на Юпитере такие мощные полярные сияния?
На полюсах Юпитера бушуют самые яркие полярные сияния в Солнечной системе. Их зафиксировал еще в 1979 году ультрафиолетовый спектрометр «Вояджера». Источником свечения, простирающегося вплоть до рентгеновского диапазона, является взаимодействия заряженных частиц с молекулами атмосферных газов, например, с водородом. Физики планируют выяснить, каков состав солнечного ветра, «атакующего» Юпитер. Однако не только ветер является причиной полярных сияний. Источниками заряженных частиц оказываются и спутники Юпитера: Ио и, в меньшей степени, Европа, Каллисто и Ганимед.
Для изучения полярных сияний на «Юноне» установлено сразу несколько специализированных приборов. Например JADE, который детектирует окружающие аппарат электроны, а также ионы водорода, гелия, кислорода и серы. Все эти частицы причастны к возникновению сияний. По словам ученых, источником ионов являются, в частности, вулканы Ио. Другой прибор, JEDI, будет определять спектр энергий этих частиц.
С помощью JIRAM физики будут изучать авроры в инфракрасном диапазоне. Инженеры отмечают, что длины волн, на которых работает инструмент, поглощаются водородом атмосферы. Так как сияния происходят над основной массой