[ad_1]

برای کاری که سه سال پیش باید انجام می شد و دور ریخته می شد ، فضاپیمای جونو ناسا برای کاوش در مشتری و قمرهای بزرگ آن برنامه شلوغی دارد.

این فضاپیما در تاریخ 4 ژوئیه 2016 وارد مدار اطراف مشتری شد و از بمباران تشعشعات شدید بزرگترین سیاره های منظومه شمسی جان سالم به در برد. او اکنون ماموریت اصلی خود را به پایان می رساند ، اما ناسا به او مدت 4 سال و 42 مدار دیگر را داده است. هفته گذشته ، او از کنار گانیمد ، بزرگترین قمر مشتری عبور کرد.

اسکات جی گفت: “ما در اصل یک تانک زرهی طراحی و ساخته ایم.” بولتون از م Instituteسسه تحقیقات جنوب غربی در سان آنتونیو ، که محقق اصلی مأموریت است. “و این کار می کند.”

در اصل ، مشتری یک توپ بزرگ با اکثر هیدروژن است ، اما معلوم شد که یک توپ کاملا پیچیده است. یافته های این مأموریت شامل رعد و برق بالاتر از حد انتظار ، حلقه هایی از طوفان های پایدار در قطب شمال و جنوب و وزش بادهایی است که چنان در اعماق زمین امتداد دارند که می توانند زمینه های مغناطیسی سیاره را تحت فشار قرار دهند.

دیوید جی گفت: “من فکر می کنم این یک مکاشفه بود.” استیونسون ، استاد علوم سیاره ای در انستیتوی فناوری کالیفرنیا و پژوهشگر مشترک در این ماموریت.

مسیر کاملاً بیضوی Juno ، با زاویه تقریباً 90 درجه نسبت به مدار قمرهای مشتری ، از بالای قطب های شمالی و جنوبی سیاره عبور می کند. در هر مدار ، جونو حمله می کند و حداکثر سرعت 130،000 مایل در ساعت را طی می کند که در فاصله چند هزار مایلی ابرهای مشتری قرار دارد.

یک مشکل پیشرانه اولیه ، رهبران ماموریت را بر آن داشت تا از پرتاب موتوری که مدار را از 53 روز به 14 روز کوتاه می کند ، صرف نظر کنند. دانشمندان مأموریت باید صبورتر باشند ، اما این یک نعمت بود.

در برنامه اصلی ، Juno تا اوایل سال 2018 تکمیل می شود. با روند کندتر سفینه فضایی ، محققان می توانند تغییراتی را در مشتری و اطراف آن مشاهده کنند که اگر ماموریت زودتر به پایان می رسید ، ممکن است آنها را از دست داده باشند.

مدارهای اضافی این مأموریت طولانی همچنین امکان کشف بیشتر اسرار جونو را فراهم می کند ، مانند حلقه های طوفان در قطب شمال و جنوب – هشت طوفان در اطراف قطب شمال ، پنج طوفان در اطراف قطب جنوب.

در یک لحظه به نظر می رسید که طوفان ششم در حال ورود به گروه قطب جنوب است ، اما پس از آن دفع شد.

“مثل پنج قلدر در زمین بازی است ، مگر نه؟” گفت Candice J. هانسن کوهارک ، دانشمند موسسه علوم سیاره در توسان ، آریزونا ، که مسئول دوربین اصلی فضاپیمای JunoCam است. “اوه نه ، شما نمی توانید به بازی ما بپیوندید.”

به نظر می رسد چرا طوفانی که سالها طول می کشد و قطر آن حدود 2500 مایل است ، از نظر تعداد ثابت باقی مانده است؟

یوهی کاسپی ، استاد علوم زمینی و سیاره ای در انستیتوی علوم وایزمن در اسرائیل و محقق تحقیق در این مأموریت ، گفت: دو طوفان به راحتی می توانند در منطقه قطبی جای بگیرند بدون اینکه مزاحمتی برای هم ایجاد کنند. وی گفت: “اما اگر 100 وجود داشت ، خیلی نزدیك بود و آنها پایدار نبودند.” “این شماره جادویی وجود دارد که می تواند آنها را متناسب کند.”

الگوهای جوی در نیمه بالایی مشتری با آنهایی که در نیمه پایین هستند متفاوت است. وی برای درک اینکه چرا این دو قطب تعداد متفاوتی از طوفان دارند ، گفت: “ما با کمی پویایی شمالی و جنوبی آزمایش کردیم.”

دانشمندان از نزدیک به هشت طوفان بالای سیاره مشتری در سالهای آینده نگاهی خواهند انداخت. گرانش عظیم مشتری مدار جونو را می کشد ، بنابراین نزدیکترین نزدیک شدن به فضاپیما – آنچه دانشمندان آن را پریگاس می نامند – دیگر در بالای خط استوا اتفاق نمی افتد ، بلکه به سمت شمال مهاجرت می کند. با پایان مأموریت طولانی ، مدار در یک عرض جغرافیایی معادل جایی که سن پترزبورگ روسیه در زمین است ، انجام می شود.

این مدارها همچنین مشاهدات دقیق تری از رعد و برق گیج کننده در جو را فراهم می کنند.

نوارهای چرخشی رنگارنگ مشتری فقط بالای بلندترین ابرها هستند که از بلورهای آمونیاک منجمد پوشیده شده با دوده ساخته شده اند. اما ابرهای مشتری – که به نظر می رسد رعد و برق از آنجا آمده است ، توسط فضاپیماهای قبلی مشاهده شده است – 30 تا 40 مایل از قله های ابر عمیق تر هستند. احتمالاً رعد و برق در ابرهای آبی مانند طوفان های رعد و برق روی زمین رخ می دهد که در اثر برخورد قطرات آب با بلورهای یخ که بار الکتریکی را جمع می کنند ، تقویت می شود.

اما صاعقه ضعیف و بی سابقه ای که جونو مشاهده کرد در جو بیشتر بود ، جایی که درجه حرارت حدود منفی 125 درجه فارنهایت خیلی سرد است تا آب مایع بماند.

هنگامی که او برای اولین بار صاعقه را دید ، واکنش هایدی ن. بکر ، دانشمند آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا ، رهبر تحقیقات پایش تابش جونو ، این بود: “اوه ، چه مشکلی؟”

کلید حل این رمز و راز آمونیاک در جو است که به عنوان ضد یخ عمل می کند.

دکتر بکر گفت: “مشتری طوفان های بسیار خارق العاده ای دارد که می تواند ذرات یخ آب را از پایین با سرعت 100 ، 200 مایل در ساعت پرتاب کند و به این ارتفاعات بسیار زیاد برسد.”

بلندی های بالای یخ آب با بخار آمونیاک مخلوط شده و ذوب می شوند. سپس قطرات آب آمونیاک با بلورهای یخی اضافی که به سمت بالا پرتاب می شوند برخورد می کنند و یک بار الکتریکی برای تولید صاعقه ایجاد می کنند.

به طور متناقضی ، آمونیاک همچنین برای توضیح این که چرا آمونیاک در قسمت های مختلف جو که رعد و برق اتفاق می افتد ، وجود دارد بسیار مهم است. دانشمندان انتظار داشتند که در زیر ابرهای یخ زده آمونیاک ، بادهای شدید مشتری هر دو گاز آمونیاک را به طور مساوی در تمام جو مخلوط کنند.

تریستان گیوم ، مدیر تحقیق در رصدخانه ساحل آزور فرانسه و محقق تحقیق در این مأموریت گفت: “اما این اتفاق نمی افتد.” وی افزود: “ما مناطقی تا 200 کیلومتر زیر یا شاید بیشتر داریم که حاوی آمونیاک بسیار کمتری نسبت به مناطق دیگر هستند.”

به نظر می رسد این به دلیل باران قارچ است – مجتمع های چسبناک و چسبناک به اندازه توپ های بیس بال.

دانشمندان دریافته اند که قطرات آب آمونیاک به عنوان قطرات کوچک باقی نمی مانند. در عوض ، آنها تا زمانی که بیش از حد سنگین نشوند تا در هوا بمانند ، به رشد خود ادامه می دهند. دکتر استیونسون گفت: “مانند تگرگ بزرگ روی زمین.”

دانشمندان بر این باورند که قارچ های بارانی مقدار زیادی آمونیاک را به جو عمیق مشتری منتقل می کنند.

این مأموریت درک لکه بزرگ سرخ را گسترش داد و نشان داد که طوفان عظیم الجثه ، که قرنها به طول انجامیده است ، بیش از 200 مایل در عمق جو مشتری امتداد دارد و منجر به کشف منطقه جدیدی می شود که دانشمندان آن را لکه آبی بزرگ می نامند.

در واقع آبی نیست. این نام مصنوعی است از طرح رنگی که برای نقشه برداری از میدان مغناطیسی مشتری استفاده می شود. در حقیقت ، عکس ها اشاره ای قابل مشاهده به لکه آبی بزرگ ندارند. منطقه آبی تیره در نقشه مغناطیسی به سادگی همزمانی ورود خطوط میدان مغناطیسی نامرئی به مشتری را نشان می دهد – تقریباً قطب دوم جنوبی که در نزدیکی خط استوا بیرون زده است.

کیمبرلی ام. مور ، دانشجوی دکترا در Caltech ، اندازه گیری های مغناطیسی جونو را با مشاهدات فضاپیمای قبلی مقایسه می کند تا ببیند که چگونه میدان های مغناطیسی در لکه آبی بزرگ در طول دهه ها تغییر کرده اند.

به نظر می رسد مرکز لکه آبی بزرگ در اثر شدت باد به سمت غرب می وزد ، در حالی که بادهای شرقی بالا و پایین سایت را در جهت مخالف قطع می کنند.

این نشان می دهد که بادهای مشتری بسیار کمتر از بالای ابر ، به مناطقی گسترش می یابد که فشار و دما به اندازه کافی بالا باشد تا هیدروژن را به یک رسانای الکتریکی تبدیل کند. جریان های الکتریکی باعث تولید میدان های مغناطیسی می شوند.

قدرت میدان های مغناطیسی در لکه بزرگ آبی سالانه تا یک درصد تغییر می کند – در بعضی از نقاط قویتر می شود و در برخی دیگر ضعیف می شود. با پایان مأموریت توسعه یافته در سال 2025 ، دکتر مور نزدیک به یک دهه داده برای آزمایش فرضیه خود در اختیار خواهد داشت که پیش بینی تغییرات تا 10 درصد در آن زمان را دارد. وی گفت: “این مدل ما را پیش بینی می کند و ما می خواهیم آن را آزمایش کنیم.”

دانشمندان احتمالاً با اسرار جدیدی روبرو خواهند شد. لکه بزرگ آبی تقریباً همان عرض لکه بزرگ قرمز است. آیا این دو یا پدیده جداگانه با هم ارتباط دارند؟

دکتر مور گفت: “این واقعیت که آنها با سرعتهای مختلف حرکت می کنند نشان می دهد که بعید است که به هم متصل شوند.” “اما شاید مکانیزم علیت وجود داشته باشد. از این گذشته ، همه چیز فقط یک سیاره مایع است. “

در طول ماموریت طولانی ، جونو همچنین به سه قمر بزرگ مشتری پرواز خواهد کرد.

هفته گذشته ، جونو پس از بیش از 20 سال گانیمد ، بزرگترین قمر مشتری ، اولین نگاه نزدیک را به دانشمندان نشان داد. با عرض بیش از 3200 مایل ، گانیمد بزرگتر و از جرم عظیم تری از سیاره عطارد برخوردار است و تنها قمری است که میدان مغناطیسی خود را تولید می کند.

دکتر Hansen-Koharcek عکس های Ganymede گرفته شده توسط Juno را با تصاویر قدیمی مقایسه می کند. قسمتهایی از سطح با شیارهایی مشخص شده است که اغلب در قمرهای یخی دیده می شوند. اگرچه هنوز یک اقیانوس از آب مایع در زیر پوسته یخ ماه وجود دارد ، اما تصور می شود که یخ بیش از 60 مایل ضخامت دارد و شیارهای گانیمد به احتمال زیاد چندین میلیارد سال پیش هنگامی که سطح گرمتر بود تشکیل شده است. و دکتر هانسن تاشو است – کازا کهرچک.

وی گفت: بعید به نظر می رسد زمین شیار اکنون با این گوشته آب در ارتباط باشد. “اما اگر او را پیدا کنیم ، من نیز با فریادها بالا و پایین خواهم پرید.”

میدان های مغناطیسی اطراف گانیمد می توانند داستان جذاب تری را بیان کنند. در داخل ، آهن مذاب احتمالاً هنوز برای تولید یک بالون از میدان های مغناطیسی به نام مگنتوسفر جریان دارد ، شبیه به آنچه که زمین را از باد ذرات باردار خورشید محافظت می کند.

فرانسیس باگنال ، استاد اخترفیزیک و علوم سیاره ای در دانشگاه کلرادو ، بولدر ، و محقق تحقیق در این مأموریت گفت: “ما واقعاً یک فرصت عالی برای گذراندن مستقیم این پرواز داشتیم.”

مشاهدات میادین گانیمد و نحوه درهم آمیختن آنها با مشتری به روشن شدن چگونگی تشکیل جو نازک از ذرات باردار در اطراف ماه ، چگونگی تولید ذرات باردار شفق های درخشان و نحوه حرکت برخی از ذرات باردار به طور مستقیم بین مشتری و گانیمد کمک خواهد کرد. اندازه گیری های مادون قرمز تغییرات غلظت مولکول های آب را نشان می دهد که در اثر بمباران ذرات توسط یخ جابجا می شوند.

جونو دیگر چندان به گانیمد نزدیک نخواهد شد ، اما به دو قمر بزرگ و بسیار متفاوت دیگر پرواز خواهد کرد.

یکی از این قمرها ، Io ، دنیایی جهنمی است که بیشترین فعالیت آتشفشانی را در منظومه شمسی دارد. ابزار مادون قرمز Juno نقاط دقت Io را با دقت بیشتری نسبت به فضاپیماهای قبلی اندازه گیری می کند.

الساندرو مورا از انستیتوی ملی اخترفیزیک در رم که ابزار نقشه برداری مادون قرمز جونو را اجرا می کند ، گفت: “در سطح شکاف ایجاد می شود و شما رودخانه های زیادی از گدازه دارید ، چیزی شبیه به آن.”

ماه دیگری که وی از آن دیدن خواهد کرد ، اروپا ، در یخ پوشیده شده و یک اقیانوس عمیق در زیر آن قرار دارد. اروپا یکی از امیدوار کننده ترین مکان ها برای جستجوی زندگی در سایر نقاط منظومه شمسی در نظر گرفته شده است.

در اروپا ، JunoCam بر روی خط تقسیم بین شب و روز تمرکز خواهد کرد. در سالهای اخیر ، مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل فوران بخار آب از اقیانوس را نشان می دهد که از سطح یخ زده عبور می کند. امید این است که JunoCam بتواند به طور تصادفی یک جت آب را که توسط نور خورشید روشن می شود ، بگیرد.

دکتر هانسن-کوهارک گفت: “این یک روش واقعاً خوب برای جستجوی فوران ها است.” همین روش فوران آتشفشانی Io را تشخیص می دهد.

ورقه یخ اروپا نازک تر از گانیمد است ، بنابراین احتمال یافتن یک نقطه صاف که در آن اخیراً آب یا بخار منجمد فوران کرده باشد ، بیشتر است. دکتر هانسن-کوهارک گفت: “ما به دنبال رسوبات سطحی خواهیم بود که ممکن است تازه یا به ویژه روشن باشد.”

اگر این اشکال درایو نبود همه اینها ممکن نبود. اگر فضاپیما به جای 53 هر 14 روز به دور مشتری می چرخید ، جونو ممکن بود قادر به پرواز به ماه نباشد.

دکتر بولتون گفت: “من فکر می کنم این یک تصادف بود.”

[ad_2]

منبع: khabar-bazar.ir