SciTechDaily

ניקולס

ג'ונו של נאס"א חושפת את סודות הזעם הוולקני של איו וסערותיו של צדק

האנימציה הזו נוצרה באמצעות נתונים שנאספו על ידי ה-JunoCam על סיפון חללית Juno של נאס"א, והיא תפיסה של אמן שמציגה מבט אווירי של לוקי פטרה, אגם לבה על הירח היוביאי איו. האגם באורך 124 מייל (200 ק"מ) מלא במאגמה, מוקף בלבה חמה ומנוקד באיים. לוקי סיפק השתקפות מרהיבה כאשר צולם על ידי JunoCam במהלך טיסה של הירח בדצמבר 2023 ופברואר 2024, מה שמרמז שהוא וחלקים אחרים של פני השטח של איו חלקים כמו זכוכית. לאי הגדול בלוקי פאטרה אין שם. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

תמונות מהחללית המונעת על ידי השמש מספקות תקריב של מאפיינים מסקרנים על הירח הג'וביאני הגיהנום.

מדענים על נאס"אמשימת ג'ונו ל צדק הפכו את הנתונים שנאספו במהלך שני הטיסה האחרונים של Io להנפשות שמדגישות שניים מהמאפיינים הדרמטיים ביותר של הירח היובי: הר ואגם כמעט חלק זכוכית של לבה מתקררת. תוצאות מדעיות אחרות עדכניות מהחללית המונעת על ידי השמש כוללות עדכונים על ציקלון הקוטב של צדק ושפע המים.

הממצאים החדשים הוכרזו ב-16 באפריל, על ידי החוקר הראשי של ג'ונו, סקוט בולטון, במהלך מסיבת עיתונאים באסיפה הכללית של האיחוד הגיאופיזי האירופי בווינה.


אנימציה זו היא רעיון של אמן של לוקי פטרה, אגם לבה על ירח צדק איו, שנעשה באמצעות נתונים ממצלמת JunoCam על סיפון החללית Juno של נאס"א. עם מספר איים בחלק הפנימי שלו, לוקי הוא שקע מלא במאגמה ומפותל בלבה מותכת. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

תצפיות Flyby מפורטות

ג'ונו ביצעה טיסה קרובה ביותר של איו בדצמבר 2023 ובפברואר 2024, והתקרבה למרחק של כ-930 מיילים (1,500 קילומטרים) מפני השטח, והשיגה תמונות תקריב ראשונות של קווי הרוחב הצפוניים של הירח.

"איו פשוט עמוס בהרי געש, ותפסנו כמה מהם בפעולה", אמר בולטון. "קיבלנו גם כמה צילומי תקריב נהדרים ונתונים אחרים על אגם לבה באורך 200 ק"מ (127 מייל) בשם לוקי פאטרה. יש פרטים מדהימים המראים את האיים המטורפים האלה המשובצים באמצע אגם מאגמה שעלול להיות מוקף בלבה חמה. ההשתקפות המרהיבה שהמכשירים שלנו תיעדו של האגם מרמזת על חלקים מפני השטח של איו חלקים כמו זכוכית, ומזכירים את הזכוכית האובסידיאנית שנוצרה על פני כדור הארץ.

Juno Jupiter Moon Io אזור הקוטב הדרומי

מכשיר ה-JunoCam ב-Juno של נאס"א תפס את המבט הזה של ירח צדק Io – עם התמונה הראשונה אי פעם של אזור הקוטב הדרומי שלו – במהלך הטיסה ה-60 של החללית על צדק ב-9 באפריל. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, ג'רלד Eichstadt/Thomas Thomopoulos (CC BY)

מפות שנוצרו עם נתונים שנאספו על ידי מכשיר רדיומטר המיקרוגל (MWR) של ג'ונו חושפות שלא רק ל-Io יש משטח חלק יחסית לירחים הגליליים האחרים של צדק, אלא שיש לו גם קטבים קרים יותר מקווי הרוחב האמצעיים.

עמדת קוטב

במהלך המשימה המורחבת של ג'ונו, החללית טסה קרוב יותר לקוטב הצפוני של צדק עם כל מעבר. כיוון זה משתנה מאפשר למכשיר ה-MWR לשפר את הרזולוציה שלו בציקלון הקוטב הצפוני של צדק (ראה תמונה למטה). הנתונים מאפשרים השוואות בין אורכי גל של הקטבים, ומגלה שלא כל ציקלונים הקוטביים נוצרו שווים.

"אולי ניתן למצוא את הדוגמה הבולטת ביותר לפער הזה עם הציקלון המרכזי בקוטב הצפוני של צדק", אמר סטיב לוין, מדען הפרויקט של ג'ונו במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א בדרום קליפורניה. "זה נראה בבירור גם בתמונות אינפרא אדום וגם בתמונות אור גלוי, אבל חתימת המיקרוגל שלו לא קרובה לחזקה כמו סופות אחרות בקרבת מקום. זה אומר לנו שהמבנה התת-קרקעי שלו חייב להיות שונה מאוד מהציקלונים האחרים האלה. צוות MWR ממשיך לאסוף נתוני מיקרוגל נוספים וטובים יותר בכל מסלול, ולכן אנו צופים לפתח מפה תלת-ממדית מפורטת יותר של סופות הקוטב המסקרנות הללו".

כל שמונת הציקלון הצפוני המעגלי של צדק בשנת 2020

חיבור זה של תמונה ממצלמת JunoCam על סיפון החללית Juno של נאס"א מציג את שמונת הציקלון המעגליים סביב ציקלון מרכזי הממוקם בקוטב הצפוני של צדק. הגדלים של ציקלון אלה נעים בין 1,500 מייל (2,400 ק"מ) ל-1,740 מייל (2,800 ק"מ) רוחב – בערך אותו מרחק מהקצה הדרומי של טקסס לגבול עם קנדה. הרכיב המורכב מתאר את היציבות המדהימה של התצורה המתומנת: שום ציקלונים לא הגיעו או נעלמו מאז החלה ג'ונו במשימתה ב-2016. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, ג'רלד אייכשטדט, ג'ון רוג'רס © CC BY

מים ג'וביאן

אחת המטרות המדעיות העיקריות של המשימה היא לאסוף נתונים שיכולים לעזור למדענים להבין טוב יותר את שפע המים של צדק. לשם כך, צוות המדע של ג'ונו אינו מחפש מים נוזליים. במקום זאת, הם מחפשים לכמת את נוכחותן של מולקולות חמצן ומימן (המולקולות המרכיבות מים) באטמוספירה של צדק. אומדן מדויק הוא קריטי להרכיב את הפאזל של היווצרות מערכת השמש שלנו.

צדק היה כנראה כוכב הלכת הראשון שנוצר, והוא מכיל את רוב הגז והאבק שלא שולבו בשמש. לשפע המים יש גם השלכות חשובות על המטאורולוגיה של ענקית הגז (כולל איך זרמי הרוח זורמים על צדק) ועל המבנה הפנימי.

בשנת 1995, הגשושית גלילאו של נאס"א סיפקה מערך נתונים מוקדם על שפע המים של צדק במהלך ירידה של 57 דקות של החללית לאטמוספירה הג'ובינית. אבל הנתונים יצרו יותר שאלות מתשובות, מה שהצביע על האווירה של ענקית הגז הייתה חמה באופן בלתי צפוי ובניגוד למה שדגמי מחשב ציינו – נטולת מים.


האנימציה הזו נוצרה באמצעות נתונים שנאספו על ידי ה-JunoCam על סיפון Juno של נאס"א במהלך טיסה בדצמבר 2023 ופברואר 2024, האנימציה הזו היא רעיון של אמן לתכונה על הירח הג'וביאני Io שצוות המדע של המשימה כינה "הר הצריח". קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

"הגשושית עשתה מדע מדהים, אבל הנתונים שלה היו כל כך רחוקים מהמודלים שלנו של שפע המים של צדק, עד שחשבנו אם המיקום שהיא דגמה יכול להיות חריג. אבל לפני ג'ונו, לא יכולנו לאשר", אמר בולטון. "עכשיו, עם תוצאות אחרונות שנעשו עם נתוני MWR, קבענו ששפע המים ליד קו המשווה של צדק הוא בערך פי שלושה עד ארבעה משפע השמש בהשוואה למימן. זה מדגים באופן סופי שאתר הכניסה של הגלילה גלילאו היה אזור יבש בצורה חריגה, דמוי מדבר".

התוצאות תומכות באמונה שבמהלך היווצרות מערכת השמש שלנו, ייתכן שחומר מים-קרח היה המקור להעשרת היסודות הכבדים (יסודות כימיים כבדים יותר ממימן והליום שנצברו על ידי צדק) במהלך היווצרות ענקית הגז ו/או אבולוציה. היווצרותו של צדק נותרה תמוהה, מכיוון שתוצאות ג'ונו על הליבה של ענקית הגז מרמזות על שפע מים נמוך מאוד – תעלומה שמדענים עדיין מנסים לברר.

נתונים במהלך המשך המשימה המורחבת של ג'ונו עשויים לעזור, הן על ידי כך שהם מאפשרים למדענים להשוות את שפע המים של צדק בקרבת אזורי הקוטב לאזור המשווה והן על ידי שפיכת אור נוסף על מבנה הליבה המדוללת של כוכב הלכת.

במהלך הטיסה האחרונה של ג'ונו באיו, ב-9 באפריל, החללית הגיעה למרחק של כ-10,250 מייל (16,500 ק"מ) משטח הירח. הוא יבצע את ההטסה ה-61 של צדק ב-12 במאי.

עוד על המשימה

מעבדת הנעת סילון של נאס"א, חטיבה של Caltech בפסדינה, קליפורניה, מנהלת את משימת ג'ונו עבור החוקר הראשי, סקוט בולטון, ממכון המחקר הדרום-מערבי בסן אנטוניו. ג'ונו היא חלק מתוכנית הגבולות החדשים של נאס"א, המנוהלת במרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה, עבור מנהלת משימת המדע של הסוכנות בוושינגטון. סוכנות החלל האיטלקית (ASI) מימנה את ה-Jovian Infra Red Auroral Mapper. לוקהיד מרטין ספייס בדנבר בנתה ומפעילה את החללית.

ניקולס