hetilap

A nevét a római mitológiából – Jupiter felhőkön átlátó feleségéről – kölcsönző Juno űrszonda a nyáron öt esztendő és 2,8 milliárd kilométer után érkezett meg a Naprendszer legnagyobb bolygójához. Az űrjármű összesen 37 alkalommal fogja megkerülni a Jupitert, annak északi és déli pólusát, légkörét és mágneses terét vizsgálva. Mivel elnyúlt pályán kering, ideje nagy részét távol tölti a bolygótól, viszont így „rálát” majd annak holdjaira is.  
Az egyedülálló küldetés során készült első közeli fotókat és adatokat augusztus végén továbbította a Juno a Földre. A jármű mindössze 4200 kilométernyire volt a bolygó légkörétől, ám a képek nemcsak kivételes részletességük miatt kerültek be a tudományos cikkeken túl a főáramú médiába, hanem azért is, mert emberi szem elsőként láthatta meg a Jupiter déli pólusát. A NASA kutatói szerint a felvételeken rögzített időjárási jelenségekhez, viharrendszerekhez hasonlót még nem láthattunk a Naprendszerben. „A sarki területek kékebbek, mint a bolygó más részei, és rengeteg a vihar. Semmi jele nincs a szélességi körökkel párhuzamos sávozottságnak, alig lehet felismerni a Jupitert ezek alapján” – mondta el Scott J. Bolton, a Juno-projekt vezető kutatója. Ráadásul a fotók annyira jó felbontásúak, hogy látni lehet a felső felhőrétegek alsóbb rétegekre vetett árnyékait is.
Bár az első adatokból még nehéz lenne messzemenő következtetéseket levonni, a tudósok arra számítanak, hogy a következő két évben olyan információkhoz jutnak, amelyek segítenek megérteni a Jupiter titkait, és ezen keresztül jobban érthetővé válik, hogyan alakult ki a Naprendszer.
Az egyik legalapvetőbb kérdés a Jupiterrel kapcsolatban éppen az eredet: vagyis hogyan jött létre a többnyire hidrogénből és héliumból álló gázóriás (amely tömege 317-szer nagyobb, mint a Földé). Az egyik elmélet szerint az ős-Jupiter szilárd kőzetből és jégből álló maggal rendelkezett, és ennek gravitációja vonzotta köré az atmoszférát. Egy másik elképzelés szerint viszont kozmikus gázcsomók gravitációs „összeomlásából” jött létre, hasonlóan a Nap kialakulásának elméletéhez. Sőt, vannak, akik azt is elképzelhetőnek tartják, hogy a Jupiterből csaknem szintén csillag lett, ám a tömege nem volt elegendő ahhoz, hogy beinduljon a termonukleáris reakció. A kérdést bonyolítja, hogy a Galileo űrszonda 1990-es években végzett mérései szerint a Jupiterben magasabb arányban vannak jelen nehézelemek, mint a Napban, vagyis elképzelhető, hogy nem ugyanabból a kozmikus porból és gázból keletkeztek. Ugyanakkor egy magyarázat szerint ezek az anyagok azokból a Naprendszeren kívüli üstökösökből és aszteroidákból származnak, amelyeket a bolygó eddig „magába szippantott”.
A NASA kutatói éppen ezért hangsúlyozottan meg szeretnék tudni, hogy mennyi víz van a bolygón, illetve a nehézfémek milyen arányban vannak jelen a magjában – már ha egyáltalán van neki hagyományos értelemben vett magja. Ez utóbbi egyébként önmagában is érdekes kérdés. A tudósok szerint ugyanis a mag valószínűleg nagyrészt hidrogénből áll, ami a nagy nyomás miatt folyékony halmazállapotú, és a fémekhez hasonlóan vezeti az elektromosságot – ez generálhatja azt a rendkívül erős mágneses teret, amely körülveszi a bolygót és „hetvenöt jupiternyi” távolságba elér – ez egyértelmű rekord a Naprendszeren belül. Ennek a mágneses térnek – amelyet egyébként a gázóriás gyors forgása is erősíthet –, valamint a szintén rendkívül erős sarki fénynek a vizsgálatával a Juno segítséget nyújthat ahhoz, hogy meghatározzák a bolygó szerkezetét. (A szonda speciális rádió- és plazmahullám detek­tora egyébként olyan recsegő-üvöltő kozmikus zajokat is rögzített, amelyek akkor keletkeznek, amikor a Napból származó töltött részecskék – vagyis a napszél – találkoznak a Jupiter mágneses mezejével, amely húszezerszer erősebb, mint a Földé.)  
Az űrszonda ezenkívül a Jupiter légköri jelenségeit is elemzi majd. Ezek közül az egyik legismertebb az úgynevezett Nagy Vörös Folt, amely valójában egy hatalmas vihar – háromszor olyan széles, mint a mi Földünk. Bár évszázadok óta megfigyelik, a tudósok alig tudnak róla valamit, pedig kérdés van bőven. Nem pusztán az, hogy miért zsugorodik és miért változtatja a színét – ennél is izgalmasabb, hogy valószínűleg ez a vihar fűti az egész bolygót. A Jupiter ugyanis jóval melegebb annál, mint amire a Naptól való távolsága alapján számítani lehetne. A légkör átlagban több mint 900 Celsius-fokos, ám a Nagy Vörös Folt ennél is jóval melegebb, 1300 fokos, vagyis forróbb, mint a földi láva. A jelenség magyarázata a kutatók szerint az lehet, hogy a gigantikus viharban kialakuló gravitációhullámok (amelyek akkor jönnek létre, amikor a légtömeg felfelé szállna, de a gravitáció lefelé húzza), valamint a felfelé áramló akusztikus hullámok gyorsítják a molekulá­kat, növelve ezzel a hőmérsékletüket.
A következő két évben a Juno műszerparkja rengeteg olyan adatot fog begyűjteni, amelyek révén az „extrém fizikai laboratóriumként” jellemzett gázóriás ilyen és hasonló kérdései több eséllyel lesznek megválaszolhatók. Missziója végén, 2018-ban ráadásul az űrszonda szó szerint belemerül a bolygó légkörébe, ahonnan minden eddiginél konkrétabb információkat küld majd – mielőtt megsemmisül.

Műszerarzenál az űrben

A 20 méter átmérőjű és 4,5 méter magas Juno kialakítása nem volt egyszerű. Egyrészt a Jupiter térségében olyan erős a röntgensugárzás, hogy az űr­jármű működése során 100 milliószor nagyobb sugárdózist kap, mint egy ember egy röntgenfelvétel készítése során. Ezért elektromos berendezéseit hat darab egy centiméter vastag, egyenként 18 kilogrammos titániumlap védi.
Másrészt a tervezők a lehető legtöbb mérőműszerrel látták el a szondát.
A normál tartományban működő fényképezőgép mellett van rajta ultra­-ibolya és infravörös tartományban „látó” kamera; egy gravitációs és mágneses teret feltérképező mérőeszköz; egy, az atmoszféra alsóbb rétegeit, benne a víz és oxigén jelenlétét vizsgáló mikrohullámú radiométer; vagy például egy JEDI névre keresztelt eszköz, amely a mágneses mező részecskéit elemzi – és a sort még bőven lehetne folytatni.
A Juno energiaellátását nagy hatékonyságú napelemek biztosítják – ennek ellenére meglehetősen takarékosan kell működnie. A szárny formájú panelek összesen 60 négyzetméteren termelik az áramot: a Föld közelében még 15 ezer wattot, a Jupiternél azonban már alig 500 wattot, ráadásul a teljesítmény az idő előrehaladtával csökken.

Tovább olvasná?

Ez egy cikk a hetilapból, amit online előfizetést követően belépéssel elér.

Vagy vásárolja meg a lapot az újságárusoknál.

Előfizetek

Belépek