Juno Mission. Миссия Юноны.

Автор: Xpath

***

Статья

***

Juno Mission. Миссия Юноны.

4 июля 2016 года автоматическая межпланетная станция «Юнона» прибыла к Юпитеру, чтобы узнать тайны самой большой планеты Солнечной системы, скрытые под ее облаками.

Что узнала «Юнона» за пять лет работы на Юпитере.

Космический аппарат "Юнона", задача которого - исследование Юпитера, вышел на орбиту вокруг газового гиганта в июле 2019 года. Зонд фиксирует изменения в гравитационном поле планеты. Эти измерения свидетельствуют о том, что в атмосфере Юпитера на глубине до 3 тысяч километров происходит движение значительных масс материи.

***

Зонд Juno («Юнона», жена Юпитера в мифологии) работает на полярной высокоэллиптической орбите. «Полярная» означает, что аппарат пролетает недалеко от полюсов, а «высокоэллиптическая» — что из 53 суток одного оборота пролет вблизи Юпитера занимает всего примерно два часа. Планировалось, что зонд перейдет на 14-дневную орбиту, но из-за аварии двигательной системы его оставили на промежуточной 53-дневной. Научные приборы «Юноны» позволяют в разных диапазонах заглянуть под слой облаков, а камера видимого диапазона является второстепенным инструментом. Более подробно про зонд, полет и оборудование можно почитать тут. До «Юноны» на орбите Юпитера был только один зонд — «Галилео», который проработал там с 1995 по 2003 год и был планово направлен в атмосферу Юпитера, чтобы избежать занесения земных микроорганизмов на его спутники, и, в процессе спуска, передать научные данные о верхних слоях атмосферы.

***

N.B. Маленькая историческая справка

Юнона/ Ориг.: лат. Juno. Древнеримская богиня, покровительница семьи, брака, деторождения, женщин и материнства. Дочь Сатурна и Опы. Братья и сестры: Юпитер, Нептун, Веста, Церера. Супруга Юпитера. Мать Марса, Вулкана, Беллоны, Ювенты. Наряду с Юпитером и Минервой входила в Капитолийскую триаду. В древнегреческой мифологии соответствует Гере.

Андреа Сакки «Юнона на павлиньей упряжке», около 1625 годаКартина находится в Музее истории искусств в Вене, Австрия

Монета в честь Юноны

Фреска Аннибале Карраччи «Юпитер и Юнона», 1602 годМестонахождение: Палаццо Фарнезе, Рим, Италия

***

Вернемся к миссии космической посланницы с Земли, названной в честь Юноны.

Юпитер — он оказался гораздо сложней и интересней, чем мы думали.

Распределение аммиака

Это — распределение аммиака под облачным слоем по данным микроволнового радиометра MWR. Красное — больше аммиака, синее — меньше. Под слоем облаков, которые мы видим как «поверхность» Юпитера, нет солнечного света. Ожидалось, что в таких условиях аммиак достигнет равномерного уровня на гораздо меньшей глубине, чем оказалось. А его распределение показывает, что Юпитер менее равномерно перемешан, чем предполагали.

Ядро Юпитера

Одной из задач Juno является попытка определить, есть ли у Юпитера ядро. Ученые ожидали, что по гравитационным измерениям эксперимента GSE будет обнаружено либо небольшое ледяное или каменное ядро (учитывая давление в центре Юпитера более 40 миллионов атмосфер, это не привычные нам лед или камень, а что-то само по себе очень специфическое), либо их отсутствие. Полученные данные говорят о третьем, неожиданном варианте — огромном нечетком ядре. Нечто, находящееся в центре Юпитера, гораздо больше, чем ожидалось, возможно, является частично жидким и, кроме того, может даже быть связанным с процессами в атмосфере. В земных условиях, возможно, бледным подобием такого явления являются дожди с камнями или животными, которые были подняты вверх смерчем.

Экспрессивное магнитное поле

Магнитное поле тоже преподнесло сюрпризы. Прежде всего, оно оказалось более «экспрессивным» — там, где оно должно было быть сильным, оно оказалось еще сильнее, а там, где должно было быть слабым — слабее. Далее, оно тоже оказалось неравномерным. На рисунке выше черная линия — трек «Юноны». Пять выделяющихся пятен — это места, где магнитное поле должно было отличаться от фонового (красное — сильнее, синее — слабее), чтобы получились значения, собранные на черном треке. Неравномерность магнитного поля может говорить о том, что планетарное динамо расположено выше зоны металлического водорода, в зоне молекулярного водорода.

Полярные сияния на южном полюсе в ультрафиолетовом диапазоне, фото NASA

А вот это фото — первая в истории фотография колец Юпитера изнутри. «Юнона» была на расстоянии чуть меньше 5000 км и сделала эту фотографию при помощи звездного датчика. Даже фон получился примечательным, в кадр попала верхняя часть созвездия Ориона, а яркая звезда — это Бетельгейзе.

Ну и, конечно, невозможно не восхищаться видами, которые мы можем наблюдать благодаря оптической камере JunoCam. Вот, например, склеенное из нескольких фотографий изображение южного полюса Юпитера. В реальности полюса освещены только наполовину из-за небольшого наклона оси вращения планеты, но, благодаря обработке изображений энтузиастами, мы можем увидеть полюс во всей красе.

на этой фотографии мы видим волны облаков в районе 38 широты. Яркие мелкие облака — это линии шквалов, образуемые холодным атмосферным фронтом. Их ширина составляет примерно 25 км. На Земле линии шквалов перед холодным фронтом создают сильные нисходящие потоки и сдвиг ветра очень опасные для летательных аппаратов. Белый цвет облаков говорит, что они состоят из водяного и/или аммиачного льда.

Автоматическая межпланетная станция «Юнона» совершила наиболее тесное сближение с Большим красным пятном — атмосферным штормом Юпитера.

Большое красное пятно представляет собой зону высокого давления размером 12–14 тысяч километров в ширину и 24–40 тысяч километров в длину, которая перемещается параллельно экватору Юпитера. Впервые оно было открыто инженером Джованни Кассини в 1665 году. Как и цвет, диаметр участка постоянно изменяется: за прошлые 100 лет он уменьшился почти вдвое и, тем не менее, остался самым крупным атмосферным вихрем в Солнечной системе. Газ в пятне вращается против часовой стрелки, скорость ветра внутри превышает 500 километров в час. Предполагается, что состав этой области соответствует тропосферным облакам планеты, включающим в себя воду и аммиак.