Содержание
«Юнона» совершила самый близкий пролёт возле спутника Юпитера. Но фотографии будут позже
Во время очередного облёта Юпитера и его спутников зонд «Юнона» 29 сентября 2022 года исследовал спутник Юпитера Европу с рекордно близкого расстояния 358 километров. Гравитационный манёвр облёта позволит на несколько дней уменьшить период обращения аппарата вокруг Юпитера. Это первое такое сближение космического аппарата с Европой за двадцать лет.
29 сентября 2022 года в 5:36 EDT (около полудня мск) космический аппарат «Юнона» пролетел на рекордно близком расстоянии 358 километров от поверхности одного из крупнейших спутников Юпитера — Европы. Аппарат вскоре перешлёт на Землю снимки высокого разрешения отдельных участков поверхности спутника, а также данные о химическом составе ионосферы Европы и пород на поверхности и о взаимодействии спутника с магнитосферой Юпитера.
Спутник Юпитера Европа — снимок аппарата «Юнона» 2021 г. с расстояния 82 тысячи километров. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS.
Первые результаты наблюдений за спутниками Юпитера, 1610 г.
Европа — один из четырёх крупнейших спутников Юпитера, или «Галилеевых лун», открытых в 1610 году как один из первых результатов наблюдений, совершённых при помощи нового на тот момент научного прибора — телескопа. Её диаметр 3100 километров, то есть она по размеру немного меньше Луны. Предполагается, что под внешним ледяным покровом спутника находится солёный океан, условия в котором достаточно комфортны для поддержания возможной жизни. При облёте «Юнона» имеет уникальный шанс за короткое время исследовать спутник с наиболее близкого расстояния. До этого такое сближение космического аппарата состоялось только в январе 2000 года: зонд «Галилей» пролетел на расстоянии 351 километр от поверхности. Тогда на «Галилее» вышла из строя основная антенна, и для исследования Европы использовалась вспомогательная антенна маленькой мощности. Из-за этого качество переданных снимков было заметно хуже планового, а научная отдача проекта — существенно меньше.
Тем интереснее этот близкий пролёт «Юноны» с более современным научным инструментарием.
Близкий облёт спутника изменит траекторию «Юноны», в результате чего уменьшится её период обращения вокруг Юпитера с 43 до 38 дней. Сейчас проект находится на «расширенной» стадии, которая длится с января 2021 до 2025 года или до выхода аппарата из строя. Целью основного проекта было исследование только Юпитера, расширение предполагает изучение всей юпитерианской системы. Как видно из схемы облётов, при каждом из них траектория систематически изменяется. «Юнона» летает по довольно вытянутой траектории с высоким эксцентриситетом, чтобы проводить вблизи Юпитера и его сильного радиационного и магнитного поля только короткие промежутки времени при каждом облёте. Как видно из схемы, последовательные витки орбиты носят обозначения PJ01, PJ42 и т. д., где 42 — это номер витка, PJ — перицентр орбиты вокруг Юпитера (perijove, перийовий по аналогии с перигелием, перигеем и пр). В этой расширенной версии «Юнона» уже исследовала в 2021 году другой крупный спутник Ганимед, а в 2023 и 2024 году планируются сближения с Ио — самым близким спутником Юпитера из «Галилеевых лун» с выразительной вулканической активностью на поверхности.
Траектория движения «Юноны» вокруг Юпитера. В рамках расширенного варианта проекта зонд совершает облёт крупных спутников. NASA/JPL-Caltech/SwRI.
Сбор данных начался за час до точки максимального сближения, когда аппарат был на расстоянии 83 тысячи километров ит Европы. Относительная скорость аппарата и Европы составляет 23,6 км/сек, и нужно было очень тщательно синхронизировать работу всего научного инструментария, чтобы успеть получить максимум информации на лету. Сразу же после облёта аппарат необходимо снова развернуть с большой точностью, потому что через семь с половиной часов после пролёта мимо спутника аппарат совершает очередное сближение с Юпитером.
Во время сближения на исследование Европы работали все научные инструменты станции. Прежде всего инструмент JEDI (Jupiter Energetic-Particle Detector Instrument) и его радиоантенна собирали данные об ионосфере. Инструменты Waves (датчик электромагнитного поля плазменных волн), JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) и магнетометр MAG измеряют параметры плазмы — результат взаимодействия Европы с магнитосферой Юпитера.
Юпитер и его спутник Ио — снимок с камеры астроориентации SRU.
MAG и Waves также наудачу искали возможные водяные фонтаны, пробивающиеся сквозь лёд на поверхность. Об этих фонтанах известно по результатам наблюдений «Галилея», «Хаббла» и даже наземных телескопов. Но попасть на такую структуру означает оказаться в нужном месте и в нужное время, так что это больше вопрос везения. Насколько при облёте эта миссия удалась, можно будет также узнать только через некоторое время.
Микроволновой радиометр MWR исследует температуру и химический состав внутренних слоёв ледяного покрова Европы. Такие данные по ледяной оболочке спутника собираются впервые.
Программа работ при сближении включает четыре фотографии с камеры JunoCam — инструмента видимого диапазона, который взяли на борт для удовлетворения интереса научной общественности и для поощрения гражданской науки. Об одном из совсем недавних результатов такой камеры и коллектива гражданских учёных по созданию трёхмерной модели облачного покрова Юпитера см.
наш материал за 28 сентября. Эти фотографии будут сравнивать со снимками предыдущих проектов в поисках изменений, которые могли произойти на поверхности за двадцать лет. Ожидается, что разрешение переданных снимков видимого диапазона будет около 1 км на пиксель.
Инфракрасный снимок вулканов Ио инструмента JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper). NASA/JPL-Caltech/SwRI/INAF.
Во время пролёта «Юнона» в самой близкой точке находилась в тени Европы. Но отражённого света от атмосферы Юпитера должно быть достаточно для сбора данных камерами видимого диапазона (насколько это предположение было верным, можно будет судить уже после того, как собранная информация будет передана на Землю). Кроме JunoCam на «Юноне» есть ещё одна такая камера — это аппарат звёздного позиционирования Stellar Reference Unit. Камера предназначена для фотографирования ярких звёзд. Такие снимки объектов с известными координатами помогают обеспечивать нужную ориентацию зонда в пространстве.
Во время облёта эта камера также фотографирует поверхность спутника с высоким разрешением. И наконец, инструмент JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper) попытался получить снимки поверхности, но уже в инфракрасном диапазоне.
Подробные результаты фотосессии со всех инструментов «Юноны» появятся несколько позже, когда весь этот многочисленный инструментарий передаст все данные на Землю. Эту информацию будут использовать будущие космические проекты, в частности, Europa Clipper, старт космического аппарата которого ожидается в 2024 году. Проект нацелен на исследование Европы и других крупных спутников Юпитера (Ганимед и Каллисто) в ракурсе поиска на них возможных следов жизни.
Четыре крупных спутника Юпитера (Галилеевы луны) несложно увидеть даже в простой любительский телескоп.
Космос
Опубликован новый близкий снимок поверхности Европы, спутника Юпитера
Наблюдения космического аппарата «Юнона» подарили первый более чем за два десятилетия крупный план этого океанского мира, сообщили в Лаборатории реактивного движения НАСА.
Фотография с самым высоким разрешением, из когда-либо сделанных «Юноной», показывает детальный вид сильно раздробленной ледяной коры спутника.
Изображение покрывает примерно 150 на 200 км поверхности Европы, демонстрируя область, испещренную сетью тонких бороздок и двойных гребней. В правом верхнем углу изображения, а также чуть правее и ниже центра видны темные пятна, возможно, это что-то извергающееся на поверхность из глубины. Ниже центра и правее находится поверхностная особенность, напоминающая музыкальную четвертную ноту, размером 67 на 37 км. Белые точки на изображении — это сигнатуры проникающих высокоэнергетических частиц из сильной радиационной среды вокруг луны.
Вся поверхность Европы испещрена множеством пересекающихся линий. Это разломы и трещины в ее ледяной коре. Некоторые из них опоясывают Европу почти полностью. Система трещин в ряде мест напоминает трещины на ледяном покрове Северного Ледовитого океана Земли.
Фото: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Вероятно, поверхность Европы претерпевает постепенные изменения — в частности, образуются новые разломы.
Они иногда превосходят 20 км в ширину и зачастую имеют темные размытые края, продольные борозды и центральные светлые полосы. При подробном рассмотрении видно, что края некоторых трещин сдвинуты относительно друг друга, а подповерхностная жидкость, вероятно, иногда поднималась по трещинам вверх.
По наиболее вероятной гипотезе, эти линии — результат растяжения и растрескивания коры Европы, причем по разломам на поверхность выходил разогретый лед снизу. Считается, что эти трещины появились под влиянием приливных сил Юпитера. На Европе имеются протяженные сдвоенные хребты. Возможно, они образуются в результате нарастания льда вдоль кромок открывающихся и закрывающихся трещин.
Камера «Юноны» получила черно-белое изображение во время пролета корабля над Европой 29 сентября на расстоянии около 412 километров. Изображение было снято с разрешением от 256 до 340 метров на пиксель, когда «Юнона» мчалась мимо со скоростью около 24 км/с над в ночной поверхностью, тускло освещенной солнечным светом, отражающимся от облаков Юпитера.
«Это изображение раскрывает невероятный уровень детализации в области, которая ранее не отображалась с таким разрешением и в таких показательных условиях освещения», — сказала Хайди Беккер, один из исследователей миссии.
В ближайшие недели ученые будут заняты анализом данных. В 2023 году «Юнона» приблизится к еще одному спутнику Юпитера — Ио.
Европа является шестой по величине луной Солнечной системы, ее экваториальный диаметр составляет около 90% земной луны. Ученые уверены, что под ледяной оболочкой толщиной в несколько километров находится соленый океан, что вызывает вопросы о потенциальной обитаемости Европы. В начале 2030-х годов стартует космический корабль НАСА Europa Clipper, который попытается ответить на вопросы о пригодности Европы для жизни.
Где искать инопланетную жизнь?
Появились новые аргументы в пользу существования жизни на спутнике Юпитера Европе
Лун — Миссия Юнона
Этот браузер не поддерживает видео.
Загрузка:
видео/mp4 видео/ogg видео/webm
Юпитер имеет 63 известных нам спутника, и они невероятно разнообразны. Большинство из них — маленькие, каменистые, инертные миры. Некоторые из них, вероятно, являются астероидами, которые были захвачены гравитацией, когда они подошли слишком близко к Юпитеру. Многие из этих захваченных спутников имеют наклоненные или обратные орбиты, а несколько меньших внутренних спутников помогли сформировать слабые кольца Юпитера.
Четыре крупнейших спутника Юпитера — галилеевские спутники — размером с земную луну или больше. С покрытыми льдом океанами, извергающими серу вулканами, магнитосферами и поверхностями, покрытыми следами геологической активности, эти луны сами по себе представляют собой удивительные миры. Три из этих лун могут даже иметь внутренние океаны с жидкой водой.
Другие планеты-гиганты, вращающиеся вокруг других звезд, могут иметь похожие типы спутников, и поскольку на этих спутниках может быть жизнь — или, по крайней мере, они могут похвастаться благоприятной для жизни средой — они являются важными местами для изучения.
Хотя миссия Юноны состоит в том, чтобы исследовать сам Юпитер, она также изучит влияние лун на планету и ее магнитосферу. Например, гравитация галилеевых спутников незаметно изменяет форму Юпитера. Магнитное поле планеты также подхватывает частицы, выбрасываемые с поверхности лун, заполняя магнитосферу.
Внутренние спутники
Эти четыре небольших спутника, вероятно, обеспечивают большую часть материала
для тонких колец Юпитера.
io
Ио, усеянная извергающимися вулканами, является наиболее геологически активной луной в Солнечной системе.
Этот браузер не поддерживает видео.
Загрузка:
видео/mp4 видео/ogg видео/webm
IO
Активная поверхность Ио может дать представление о ранней Земле
истории, когда вулканы доминировали над ландшафтом.
Вулканическая активность Ио обусловлена гравитационным влиянием
от Юпитера и других спутников.
Когда Ио движется по орбите, Юпитер тянет его изнутри.
а другие большие луны притягиваются снаружи, немного удлиняя свою орбиту.
Колеблющиеся гравитационные силы растягивают и сжимают Ио, создавая
внутреннее трение и тепло, которые питают его динамическую геологию.
Каждую секунду вулканы Ио извергают около тонны
частицы – в основном соединения серы и кислорода. Ио является основным поставщиком
вещество, которое проникает в магнитосферу Юпитера, заполняя ее газом
заряженных частиц, называемых плазмой.
Период ротации
1,8 дня
Температура
-247 ° F
Расстояние от Юпитера
262 000 км
Европа
Ниже Европа. .
Этот браузер не поддерживает видео.
Загрузка:
видео/mp4 видео/ogg видео/webm
Европа
Мы не знаем, насколько толстый слой льда на поверхности Европы, но мы знаем, что он гладкий, с относительно небольшим количеством кратеров.
Есть также трещины, вызванные гравитационным притяжением Юпитера и трех других больших спутников. Это сжатие и растяжение, вероятно, помогло сформировать подповерхностный океан Европы. Эти гравитационные силы также вызывают вулканическую активность на поверхности и на морском дне. На Земле такие геологически активные подводные среды являются оазисами для жизни.
Многие планеты-гиганты, вращающиеся вокруг других звезд, вероятно, также имеют ледяные луны, и если жизнь может существовать на Европе, то, возможно, она может прижиться и в других местах.
Период вращения
3,6 дня
Температура
274 ° F
Расстояние от Jupiter
416,900 км
Ganymede
. собственное магнитное поле.
Этот браузер не поддерживает видео.
Загрузка:
видео/mp4 видео/ogg видео/webm
Ганимед
Присутствие магнитного поля Ганимеда предполагает, что в его центре может находиться ядро из расплавленного железа, подобно Земле.
Подобно поверхностям Европы и Каллисто, поверхность Ганимеда рифленая.
Как и Европа, Ганимед может иметь подповерхностный океан. Любое существующее море, вероятно, зажато между двумя слоями льда, как Каллисто, а это означает, что океан не будет соприкасаться с каменистым морским дном. В результате у океана не будет доступа ни к каким возможным источникам энергии из недр планеты. В сочетании с тем фактом, что слой льда, вероятно, очень толстый, Ганимед вряд ли будет пригоден для жизни.
Период вращения
7,2 дня
Температура
-256 ° F
Расстояние от Юпитера
665,100 км
Callisto
почти такой же большой, как и Merfure, Callisto. Юпитерианская система.
Этот браузер не поддерживает видео.
Загрузка:
видео/mp4 видео/ogg видео/webm
Каллисто
Каллисто, покрытая кратерами, показывает, сколько астероидов и комет пронеслось за последние пару миллиардов лет.
У Каллисто может быть подземный океан, как у Европы и Ганимеда. Ученые обнаружили, что у Каллисто слабое магнитное поле, которое колеблется в зависимости от вращения Юпитера. Одним из объяснений этого является то, что вращающееся магнитное поле Юпитера индуцирует электрический ток внутри Каллисто, который, в свою очередь, генерирует магнитное поле вокруг Луны. Один из способов, которым электрические токи могут проходить через Луну, — это если бы там было подповерхностное море, заполненное заряженными частицами. Океан Каллисто, если он существует, вероятно, находится между двумя слоями льда, как Ганимед.
Период ротации
16,7 дня
Температура
-247 ° F
Расстояние от Юпитера
1,169 900 км
Галилевые луны
Яильские галилеил -сатиль. , который наблюдал их в 1610 году.
Внешние спутники
Более 50 малых спутников имеют орбиты дальше от Юпитера
чем Каллисто. Большинство этих внешних спутников имеют нечетные орбиты, зацикливаясь на
большие углы относительно экватора Юпитера или обращение в противоположную
направление вращения Юпитера. Поскольку луны, образовавшиеся вместе с Юпитером, должны
вращаться в том же направлении, что и его вращение, и примерно вдоль его
экватору, эти своеобразные орбиты позволяют предположить, что эти спутники были захвачены астероидами.
гравитацией Юпитера.
Троянские луны
Тысячи маленьких камней, называемых троянскими лунами, вращаются вокруг
Солнце вместе с Юпитером. В отличие от обычных лун, троянские луны не вращаются по орбите.
Юпитер. Эти объекты находятся в двух особых местах Солнечной системы, где
гравитация Солнца и Юпитера уравновешивается таким образом, что создается
гравитационно устойчивые пятна. Если орбита Юпитера представляет собой циферблат, а
планета в 12 часов с Солнцем в центре, троянские луны в 10
часа и 2 часа.
Космический аппарат НАСА «Юнона» сделал самый подробный снимок ледяной луны Юпитера Европы
Миссия НАСА по наблюдению за Юпитером «Юнона» сделала самое близкое на сегодняшний день изображение загадочной покрытой льдом луны газового гиганта Европы.
(Изображение предоставлено НАСА/JPL-Caltech/SwRI)
Исследующий Юпитер космический корабль НАСА «Юнона» сделал самое подробное изображение покрытой льдом и океаном луны Европы, которая, по мнению ученых, является одним из наиболее вероятных мест в Солнечной системе для существования внеземной жизни.
На снимке, сделанном на прошлой неделе во время близкого пролета аппарата Juno над таинственной луной, видна замерзшая поверхность, испещренная гребнями и канавками, а также множество необычных деталей. Темные пятна окрашивают лед в правом верхнем углу изображения и в правом нижнем углу от центра, которые, как полагают ученые, могли образоваться из-за того, что материал пузырится из глубин океана Европа и извергается на лед.
Изображение, на котором изображена площадь 93 мили (150 километров) в длину и 125 миль (200 км) в ширину, также обнаруживает странную депрессию в форме музыкальной четвертной ноты, простирающуюся на 42 мили (67 км) с севера на юг и на 23 мили (37 км) с востока на юг. запад в нижней половине изображения. Крошечные белые точки, разбросанные по всему изображению, как заявили ученые в заявлении , являются «признаками проникновения высокоэнергетических частиц из жесткой радиационной среды вокруг Луны».
Связанный: Облет НАСА большого спутника Юпитера Ганимеда показывает полярные сияния и огромные неизвестные кратеры
Juno сделала снимок 29 сентября, когда совершила ближайший в истории пролет над Европой , пролетев со скоростью 15 м/с (24 км/с) примерно в 256 милях (412 км) над ледяной оболочкой Луны. Эти изображения предлагают ученым самые подробные виды поверхности Европы с момента пролета зонда Galileo в 2000 году. положение по отношению к звездам в окружающем космосе, но во время пролета SRU удвоился как научный инструмент, сделав потрясающее черно-белое изображение.
Изображение показывает поверхность Европы с разрешением от 840 до 1115 футов (от 256 до 340 м) на пиксель. Интересно, что SRU сделал снимок ночью, когда единственным светом, освещавшим луну, был свет, отраженный от вершин облаков Юпитера .
«Это изображение открывает невероятный уровень детализации в области, которая ранее не отображалась с таким разрешением и в таких показательных условиях освещения», — говорится в заявлении Хайди Беккер, ведущего соисследователя SRU. «Использование командой камеры звездного слежения в научных целях — отличный пример новаторских возможностей «Юноны». Эти функции очень интригуют. корка».
SRU ранее доказал свою ценность при съемке изображений в условиях низкой освещенности, когда он сделал фотографии слабых колец Юпитера и обнаружил неглубокие молнии в атмосфере Юпитера .
Основная научная цель «Юноны» состояла в том, чтобы сосредоточиться исключительно на газовом гиганте Юпитере, но когда в прошлом году миссия была продлена, ученые смогли запланировать некоторое время наблюдения за тремя из четырех главных спутников планеты .
В июне 2021 года Юнона совершила близкий облет в Ганимед , самый большой спутник во всей Солнечной системе , делает столь же поразительные снимки.
«Во время этого облета Европы «Юнона» увидела крупным планом два самых интересных спутника Юпитера, и их ледяные корки очень сильно отличаются друг от друга», — Скотт Болтон, физик из Юго-Западного научно-исследовательского института в Сан-Франциско. Об этом говорится в заявлении главного исследователя Антонио и Юноны. «В 2023 году к клубу присоединится Ио , самое вулканическое тело в Солнечной системе».
Истории по теме:
Ученые все еще анализируют данные, собранные во время недавнего облета Европы, надеясь узнать больше об интригующем мире, который, по мнению многих, может содержать микробную жизнь в глубинах его подповерхностного океана. Юнона, однако, вряд ли узнает, живет ли что-нибудь под мерзлой коркой Европы.
Миссия НАСА Europa Clipper , запуск которой запланирован на 2024 год с единственной целью изучения Европы, может иметь больше шансов ответить на этот важный вопрос. Оснащенный набором из девяти высокотехнологичных инструментов, Europa Clipper изучит все, что нужно, чтобы узнать о Луне, не приземляясь на ее поверхность. Изображения Juno помогут в планировании миссии Europa Clipper.
Европа — шестая по величине луна Солнечной системы, всего на 10% меньше земной луны .
Следите за Терезой Пултаровой в Твиттере @TerezaPultarova . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom и на Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Тереза — лондонский журналист, работающий в области науки и техники, начинающий писатель-фантаст и гимнастка-любитель. Родом из Праги, Чешская Республика, она провела первые семь лет своей карьеры, работая репортером, сценаристом и ведущей различных телепрограмм Чешского общественного телевидения. Позже она сделала перерыв в карьере, чтобы продолжить образование, и добавила степень магистра естественных наук Международного космического университета во Франции к степени бакалавра журналистики и магистра культурной антропологии Карлова университета в Праге.