Магнитное поле и твёрдое ядро: какие тайны Юпитера раскроет «Юнона»

Сегодня зонд прислал на Землю первые снимки, но впереди у него еще много работы

Недавно в интернете был опубликован снимок Юпитера и большинства его крупнейших спутников, сделанный космическим зондом Юнона, который недавно достиг орбиты газового гиганта. В связи с этим можно несколько подробнее вспомнить о целях полёта автоматической станции и истории изучения самого крупного соседа нашей планеты по Солнечной системе.

Сегодня зонд прислал на Землю первые снимки, но впереди у него еще много работы

Юпитер — пятая планета от Солнца и ближайший к нему газовый гигант. Он в 11 раз превосходит Землю по диаметру и более чем в 300 раз — по массе, что делает Юпитер крупнейшей планетой на солнечной орбите. По некоторым данным, Юпитер имеет максимальный диаметр, который могла бы иметь планета с аналогичным строением и историей. Раз в 12 лет Юпитер ненадолго становится третьим по яркости объектом на ночном небе, уступая лишь Луне и Венере.

Как другие планеты (кроме Земли), а также многие карликовые планеты, название Юпитера восходит к греко-римской мифологии — он получил своё имя в честь древнеримского верховного божества, покровителя дневного света и грозы. Четыре крупнейших спутника Юпитера, открытых ещё Галилео Галилеем, носят имена любовниц и любовника Зевса (Зевс в греческой мифологии соответствует Юпитеру в римской) — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Всего же у газового гиганта на сегодняшний день обнаружено 67 спутников.

О существовании Юпитера люди знали с древних времён, однако впервые разглядеть его «вблизи» впервые удалось лишь в 1972 году, когда его достиг американский исследовательский зонд Pioneer 10. Эта межпланетная станция стала первой, развившей достаточную скорость для преодоления силы притяжения Солнца, что позволило её пройти мимо газового гиганта, сфотографировать его и провести некоторые измерения. В дальнейшем планету «посетили» зонды «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Улисс» и «Кассини», а космическая станция «Галилео» стала первым и до совсем недавнего времени единственным аппаратом, вышедшим на орбиту этой планеты — с помощью этого зонда информация о Плутоне и его спутниках собиралась с 1995 до 2003 года. В 2007 году рядом с Юпитером прошёл зонд New Horizons.

Все эти космические аппараты, в совокупности с наблюдениями при помощи современных телескопов, позволили накопить немало информации как о самом Юпитере, так и о его лунах. Однако с помощью зонда Juno, название которого на русский язык порой переводят как «Джуно», а порой — как «Юнона», как ожидается, позволит ответить на многие ключевые вопросы относительно газового гиганта, а вероятно, и Солнечной системы в целом.

Космическая станция получила своё имя в честь другой древнеримской богини — покровительницы женщин, семьи и материнства, а также супруги Юпитера. Многие люди, наблюдающие за ходом миссии, уже оценили иронию, стоящую за этим наименованием — жена божества направляется к своему мужу, окружённому любовницами (в честь которых, как сказано выше, были названы крупнейшие спутники Юпитера). Впрочем, специалисты, работающие с Juno, и сами считают подобное название для космического аппарата весьма символичным: они надеются, что Юнона проникнет взглядом сквозь облака, которыми окутал себя Юпитер, и увидит его истинную сущность — об этом астрофизики написали в пресс-релизе, выпущенном 5 августа 2011 года, после того, как зонд был отправлен в космос.

Предполагается, что бюджет миссии Juno составит около миллиарда долларов.

В отличие от всех предыдущих миссий к Юпитеру, «Юнона» использует не радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а солнечные батареи. Хотя вдали от Земли они будут в 25 раз менее эффективны, современные технологии позволяют станции получить достаточное для работы количество энергии даже в этих условиях. На борту также находятся два литий-ионных аккумулятора, необходимых, чтобы поддерживать работу аппарата, когда он находится в тени.

Оборудование, установленное на станции, позволит «заглянуть» в глубокие слои атмосферы Юпитера, изучить полярные сияния (на порядки более интенсивные, чем земные), фиксировать распределение ионов водорода, гелия, кислорода и серы на полюсах, а также узнать об особенностях гравитационного поля планеты. Одной из наиболее любопытных задач, стоящих перед станцией, можно назвать проверку гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра. Помимо этого, миссия позволит составить карту ветров и карту распределения масс на Юпитере, а также поможет вычислить содержание воды и аммиака в атмосфере газового гиганта.

Отправившийся к Юпитеру без малого 5 лет назад зонд «Юнона» уже в начале этого года стал самым удалённым от Земли летательным аппаратом на солнечной энергии. Всего же для того, чтобы достигнуть орбиты Юпитера, станция преодолела путь в 2,8 миллиарда километров — это в 18,5 раза больше расстояния от Солнца до Земли. Наконец, 5 июля аппарат успешно вышел на орбиту газового гиганта и сегодня передал с неё на Землю первые снимки.

Максимальное сближение зонда с планетой запланировано на 27 августа текущего года, а 19 октября аппарат перейдёт с 53-дневной орбиты на 14-дневную. Ожидается, что собирать информацию о крупнейшей планете Солнечной системы он будет до февраля 2018 года, после чего станция будет направлена в атмосферу газового гиганта, где и сгорит. Эта предосторожность, как объясняют специалисты, позволит исключить вероятность столкновения «Юноны» с одним из четырёх крупнейших спутников, на некоторых из которых (в особенности на Европе), по некоторым версиям может находиться жизнь. После того, как сам аппарат прекратит работу, учёным потребуется ещё несколько лет, чтобы обработать всю полученную с его помощью информацию.