Stellen Sie sich einen Planeten mit mehr als 60 Monde, mit einem metallischen Wasserstoff unterirdischen Ozean auf 25.000 Kilometer Tiefe, mit der keine Feste Oberfläche, auf Fuß, mit Wolken aus Ammoniak, mit massiven Stürme über mehrere hundert Jahre und mit Windgeschwindigkeiten von 400 km / h, und mit einem Magnetfeld 20.000 mal stärker als das der Erde. Willkommen zu Jupiter, die neue Grenze der Menschheit die Erforschung des Sonnensystems.
In den letzten paar Jahrzehnten gesehen haben, eine Flottille von Missionen zum Mars — aber mit Juno der NASA beginnt eine nagelneue Reise in die Geheimnisse des Jupiter-Systems. Mars und Erde sind sich ähnlich in vielen Aspekten. Sie gehören zur Familie der vier Planeten, von Merkur bis Mars, die sogenannte Terrestrische Planeten — also Mars und Erde sind aus Silikat-Felsen und haben weitgehend ähnliche Oberfläche, innen-und atmosphärischen Prozessen. Daher, wind-erosion, vulkanische Prozesse, die geochemischen Prozesse und die Geophysik der planetaren inneren der Erde und dem Mars tragen eine Menge von ähnlichkeiten. In der Tat, bevor der Mars verlor seine Atmosphäre und sein Wasser, Mars und Erde waren noch mehr ähnliches — mit fließendem Wasser aus Flüssen, Bächen und katastrophalen überschwemmungen, die nachfolgenden Landschaftsformen erzeugt, die durch Wasser-erosion.
Mit Jupiter, wir sind dabei, aus unserer vertrauten Umgebung der Terrestrischen Planeten um den relativ neuartigen Umgebung des Gasriesen. Jupiter und Saturn sind Gasriesen — gebildet, über die frost-Linie, wo das Wasser und die flüchtigen Gase verdichten sich in Feste Körner und werden so Teil des Planeten.
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In den frühen Sonnensystem, die Planeten waren, die gebildet wird aus dem gasförmigen Nebel umgeben der Sonne — Planeten, gebildet, die nach innen von der frost-Linie waren zu einem großen Teil aus gestein. Planeten wie Jupiter gebildet wurden, die nach außen relativ zu der frost-Linie eingebunden in Erster Linie gas und flüchtige. Jupiter gebildet wird, hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, und im Gegensatz zu Erde und Mars nicht von einer steinigen Oberfläche. Der planet besteht aus Wasserstoff-gas, das dicht wird, wie wir voran in Richtung der Planeten-inneren.
Einen riesigen Ozean aus metallischem Wasserstoff belegt den Bereich oberhalb der Kern des Jupiter. Jupiter ist über 300 mal schwerer als die Erde. Es hat vier große Monde, und mehr als 60 kleinere Monde. Ganymed, der größte Satellit des Jupiter ist auch der größte Mond im Sonnensystem. Interessanterweise, Ganymed ist auch in der Größe größer als der planet Merkur und, deshalb, könnte einfach klassifiziert als ein planet war es gewesen, die die Sonne umkreisen, anstatt Jupiter!
Der Jupiter-Monde haben auch Ihren eigenen Anteil an aufregenden Möglichkeiten. Europa und Ganymed, zum Beispiel, zu haben scheinen, von riesigen unterirdischen Salz-Wasser-Meere, die unterhalb einer Oberfläche der Schicht aus Eis. Können die Ozeane auf Europa und Ganymed Hafen Leben? Diese beiden Meere sind unterirdisch — so haben Sie vermutlich noch nie Sonnenlicht gesehen. Wäre das Leben ein überleben in einer solchen Umgebung? Im Gegensatz zu beliebt Vorstellung, die Ozeane auf der Erde sind gebadet in Dunkelheit — mit Ausnahme für die ersten 1000 m in die Tiefe. Doch in der aphotic zone der Ozeane auf der Erde, wo das Licht nicht durchdringen, finden wir eine erstaunliche Vielfalt von Lebensformen. So ist es nicht ganz undenkbar zu der Hypothese, dass Leben existieren kann in den unterirdischen Ozeanen dieser Jupiter-Monde.
Es wurden bisher 7 fly-by-Missionen zu Jupiter: Pioneer 10 (1973), Pioneer 11 (1974), Voyager 1 und 2 (1979), Ulysses (1992), Cassini (2000) und New Horizons (2007). Nur eine Raumsonde, Galileo, hat eingegeben Umlaufbahn um den Jupiter (von 1995-2003). Obwohl mehrere Missionen studiert haben, Jupiter, grundlegende Fragen zu seiner evolution liegen offen. Wir wissen nicht, zum Beispiel, was die Größe des Jupiters Kern ist. Ist der Kern rocky? Was ist die atmosphärische Struktur? Jupiter rotiert um Ihre Achse alle 10 Stunden trotz seiner enormen Größe — handelt es sich drehen wie ein fester Körper, oder gilt das innere von Jupiter bewegen sich in einer anderen Geschwindigkeit?
Juno, die zweite Raumsonde, um die Umlaufbahn von Jupiter, mehr definition zu den vielen unbeantworteten Fragen. Juno, in einen größeren Kontext, wird uns helfen zu verstehen, wie Jupiter gebildet wurde — und durch die Erweiterung, wie das Sonnensystem gebildet wurde.
Obwohl Juno-Adresse Fragen an die Wissenschaft, die mission ist ein Schaufenster für zukunftsweisende Technik. Die Sonde wird in einer beispiellosen Strahlung Umwelt. Als Ergebnis, die Elektronik würde die geschützt werden müssen, die in einem Titan Gehäuse von der Größe einer großen Schrankwand. Im Gegensatz zu den meisten Raumschiff, dass Reisen in die äußere Sonnensystem, Juno ist nicht angetrieben durch Kernenergie, sondern durch Solarenergie. Betrieb in solar-power-Modus ist keine geringe Leistung bei einem Abstand der 5-fachen des Erde-Sonne-Distanz — das heißt, die Sonne ist viel kleiner, in der Jupiter-Himmel als von der Erde. Als Ergebnis erzeugen ausreichend Energie, die die solar-panels auf Juno sein müssen, vergleichsweise groß. Daher, jeder der drei solar-panels ist so hoch wie ein dreistöckiges Gebäude. Auch mit sehr großen Solarzellen, die Energie ist eine knappe 500 Watt — oder die Kraft aufgewendet werden, in der Beleuchtung von fünf 100-W-Glühbirnen.
Die Geschwindigkeit von Juno, wie es in der Umlaufbahn des Jupiter am 4. Juli werden über 275 mal, dass eine Boeing 747. Juno hatte eine einzigartige Flugbahn zu erreichen Jupiter: nach dem Start, es flog vorbei an der Umlaufbahn des Mars, kehrte für eine Erde, Vorbeiflug, bevor es zum Jupiter. Aufgrund dieser indirekten Ansatz, Juno Reisen 1.8 Milliarden Meilen — ist das 15-fache des engsten Abstandes zwischen Erde und Jupiter. In der Tat, die Reise zum Jupiter genommen hätte, 343 Jahren hatte die Geschwindigkeit der Sonde gleich der Geschwindigkeit, die von einem kommerziellen jetliner.
Juno wird hoffentlich werfen Sie öffnen eine neue Grenze in unsere Erforschung des Sonnensystems. Schon sowohl die National Aeronautics und Space Administration und der European Space Agency eine Reihe von follow-up-Missionen zum Jupiter-System. Die ESA startet mit dem Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) in 2022, und die NASA hat das Mandat für eine mission zum Jupiter-Mond Europa in den 2020er-Jahren. Die NASA-Europa-Clipper-Mission sind, werden mit einem orbiter und einem lander — die mark der erste ehrgeizige Versuch zu landen eine Sonde im Äußeren Sonnensystem.
Der Autor ist Vorsitzender, Science Operations Working Group, Mission Operations, NASA Mars Exploration Rover-Mission.