Wie die Juno-Sonde der NASA Wissenschaftler die kosmische Archäologie durchführen lässt

Von der NASA Juno Seit 4. Juli befindet sich das Raumfahrzeug im Orbit um Jupiter und sammelt Daten, während es die starke Strahlung von Jupiters starken Magnetfeldern bekämpft. In den nächsten 20 Monaten wird das fußballfeldgroße Raumfahrzeug Daten über die Atmosphäre, die Magnetosphäre, die Aurora, die chemische Zusammensetzung usw. des Planeten sammeln. Es ist eine riesige Mission, bei der es nicht nur um Jupiter geht. Der Gasriese dient tatsächlich als Stellvertreter für das Sonnensystem. Wissenschaftler wollen verstehen, wie das geht das ganze Ding angefangen

"Es ist nicht wirklich Archäologie, in dem Sinne, dass es bei der Archäologie darum geht, die Überreste vergangener menschlicher Kulturen und Zivilisationen zu finden", sagt Jonathan Lunine, ein Planetenforscher an der Cornell University, dessen Ermittlungen eng mit der Welt verbunden sind Juno Mission. "Aber es ist Archäologie in dem Sinne, dass wir versuchen, aus einer Aufzeichnung zu graben, die ihrer Natur nach unvollständig ist und der früheste Teil der Geschichte des Sonnensystems ist." Jupiter ist dafür wesentlich: Es ist so groß, dass es fegte all dieses Material und im Wesentlichen gespeichert.

Jupiter, der größte Planet im Sonnensystem, wurde als erster geboren und wuchs schnell und zog alle elementaren Materialien und Verbindungen an, die den Rest der Himmelsobjekte im Orbit um unsere Sonne bilden. Wenn man es studiert, um etwas über das breitere System zu lernen, ist es nicht anders als das Studium der Ringe eines Baumes, um mehr über Klimaschwankungen zu erfahren.

"Jupiter und Saturn hatten zusammen einen wesentlichen Einfluss auf die Dynamik der Scheibe, aus der sich die Erde und andere Planeten bildeten", sagt Lunine. Im Einzelnen sagt er, dass Wissenschaftler erfahren können, wie sich Jupiter gebildet hat und wie sich dies auf die Entwicklung seiner Nachbarn ausgewirkt hat, indem er zwei Dinge herausfindet:

1) Hat der Planet einen felsigen Kern? Das Vorhandensein eines Kerns wird uns sagen, ob Jupiter durch einen zweistufigen Prozess des Kernwachstums gebildet wurde, gefolgt von dem Zusammenbruch von Gas, was auf eine längere Bildungszeit hinweisen würde, die mit der Geburt und dem Wachstum anderer terrestrischer Planeten zusammenfiel.

Wenn wir feststellen, dass Jupiter keinen Kern hat - und vor allem, wenn wir eines Tages herausfinden, dass Saturn auch nicht - "dann würden wir uns in Richtung eines viel schnelleren Modells bewegen", sagt Lunine. Das würde bedeuten, dass eine Planetenscheibe zusammengebrochen ist und zwei Planeten wurden, anstatt sich um eine ursprüngliche Kugel zu formen. Dieser Prozess hätte viel früher stattfinden können.

2) Woraus besteht Jupiter? Lunine und seine Kollegen wollen genau wissen, wie die Zusammensetzung des Planeten aussieht, denn wahrscheinlich handelt es sich dabei auch um "die Zusammensetzung der Bausteine ​​aller Planeten des Sonnensystems, einschließlich des Materials, das möglicherweise Wasser zur Erde geliefert hat".

"Dies", sagt Lunine, "ist eine Art kosmischer Archäologie."

Wie eine Stadt, deren Material aus endemischem Material für eine Region besteht, muss Jupiter aus Materialien gebaut worden sein, die in seiner galaktischen Nachbarschaft verfügbar sind. Die Städte fallen auseinander und es ist sicher, dass sich die Bestandteile von Jupiter im Laufe der Zeit chemisch verändert haben, aber die Teile sind immer noch die Teile - und das gilt auch für Sauerstoff und Wasser.

Die Untersuchung von Wasser am Jupiter ist wirklich eine Anstrengung, um Sauerstoff zu untersuchen, wie sich Sauerstoff auf unserem Planeten angesammelt hat. Wenn wir aus dieser Information herauskommen können, könnten wir sogar den Planeten verstehen und verstehen, wie sich Sauerstoff auf den Planeten ansammelt. Dieses Verhalten zu kennen, ist eine Art umgekehrter Weg, um herauszufinden, wie ein Planet das Potenzial zum Sammeln von Wasser entwickelt.

Lunines Arbeit dreht sich um diese beiden Untersuchungen. Um das Vorhandensein eines Kerns zu untersuchen, wird er die Daten genau verfolgen Juno sammelt sich in Bezug auf das vom Planeten ausgehende Gravitationsverhalten unter Einbeziehung von Beobachtungen im Zusammenhang mit dem Doppler-Effekt. Um sich den Wasserreichtum anzusehen, werden er und seine Kollegen Informationen verfolgen, die vom Mikrowellen-Radiometer des Raumfahrzeugs gesammelt wurden, und mithilfe von Funkwellenlängen das in den Wolken des Planeten sitzende Wasser messen.

Die Juno-Mission selbst ist wirklich nur in der heutigen NASA-Version möglich geworden. Es ist eine Mission, die sich ausschließlich auf Jupiter konzentriert, im Gegensatz zur Art und Weise Cassini studiert alle Arten von Monden, die Saturn umkreisen Neue Horizonte geht weit über Pluto hinaus. Um Jupiter zu studieren, müssen Sie zu einem Orbit gelangen, der nah genug ist, um den Planeten zu studieren, während Sie sich einer gewalttätigen Umgebung widersetzen, die unvermeidlich jedes Raumfahrzeug töten wird. Es muss eine sehr spezialisierte und enge Untersuchung sein.

Die Geheimnisse von Jupiters Herkunft und der Kindheit des Sonnensystems zu entdecken, wird erst im Oktober beginnen, wenn Juno wird eine weitere Motorverbrennung durchmachen, um seinen Weg in einen Motor zu finden noch näher Orbit. Das ist wahrlich, wenn Lunines Forschung beginnen kann. "Dies ist wirklich eine enorme Chance", sagt er.