Eksploracja Jowisza przez NASA na przestrzeni lat

jupiter_0

Sonda Juno wyniesiona w przestrzeń kosmiczną 5 sierpnia 2011 roku weszła na orbitę wokół Jowisza 4 lipca 2016 rozpoczynając kolejny etap długiej tradycji eksploracji największej planety Układu Słonecznego.

Jako jeden z najjaśniejszych obiektów nocnego nieba Jowisz od setek lat zachwycał mieszkańców Ziemi. Dzisiaj, naukowcy uważają, że badając gazowego olbrzyma możemy odkryć wiele informacji dotyczących pochodzenia i ewolucji całego Układu Słonecznego. Uważa się, ze Jowisz nie zawsze znajdował się na takiej orbicie na jakiej jest dzisiaj, ale że w swojej młodości przemierzał różne obszary Układu Słonecznego zaburzając po drodze formowanie się Marsa, wpływając na formowanie i położenie Pasa Planetoid, itd.

Naukowcy rozpoczęli wysyłanie misji kosmicznych w kierunku planety na początku lat siedemdziesiątych. Pierwszymi sondami, które zbliżyły się do Jowisza były Pioneer 10 i 11. Te dwie sondy dotarły do Jowisza odpowiednio pod koniec 1973 roku i na początku 1974. To właśnie wtedy po raz pierwszy naukowcy mogli przeprowadzić bezpośrednie obserwacje i wykonać z bliska zdjęcia Jowisza, jego księżyców i tajemniczej Wielkiej Czerwonej Plamy.

Wizja artystyczna przedstawiająca sondę Pioneer 10 w pobliżu Jowisza. Źródło: NASA
Wizja artystyczna przedstawiająca sondę Pioneer 10 w pobliżu Jowisza. Źródło: NASA

Dane dotyczące Jowisza, przesłane na Ziemię przez sondę Pioneer, pozwoliły naukowcom na wyciągnięcie wiele wniosków dotyczących planety. Okazało się, że planeta składa się głównie z płynów i posiada ogon magnetyczny podobny do ziemskiego. Pierwsze dane pozwoliły na pierwsze spekulacje dotyczące składu chemicznego Jowisza i możliwości obecności stałego jądra w jego wnętrzu. Po raz pierwszy udało się z bliska przyjrzeć chmurom Jowisza – z odległości ok. 42 000 km.

Misje Pioneer przetarły szlaki dla drugiej pary sond, których głównym celem był Jowisz. Tymi sondami były Voyager 1 i 2. Wyniesione w przestrzeń kosmiczną w 1977 roku obie sondy najbardziej znane są z tego, że zbadały także najbardziej zewnętrzną część Układu Słonecznego – Voyager 1 przekroczył nawet granicę między Układem Słonecznym a przestrzenią międzygwiezdną. Z czasem dołączą do niego także Voyager 2 oraz obie sondy Pioneer. Sondy Voyager przeleciały w pobliżu Jowisza w 1979 roku wykonując na przestrzeni kilku miesięcy 52 000 zdjęć planety i jej księżyców.

To właśnie te zdjęcia i towarzyszące nim obserwacje doprowadziły do niezliczonych kolejnych odkryć. Dane ujawniły przed nami wiele cech pogody na Jowiszu, włącznie z występowaniem błyskawic w górnych warstwach chmur oraz systemów burzowych przypominających huragany. Co więcej, po raz pierwszy w historii, naukowcy zauważyli aktywne wulkany poza Ziemią – na księżycu Io.

Sonda Voyager 1 wykonała to zdjęcie Jowisza i jego dwóch księżyców (Io po lewej i Europy) 13 lutego 1979 roku. Źrodło: NASA/JPL
Sonda Voyager 1 wykonała to zdjęcie Jowisza i jego dwóch księżyców (Io po lewej i Europy) 13 lutego 1979 roku. Źródło: NASA/JPL

Pod koniec lat osiemdziesiątych w kierunku Jowisza poleciała sonda Galileo. W przeciwieństwie do wcześniejszych misji – ten zestaw instrumentów – sonda atmosferyczna i orbiter – zaprojektowane zostały do wejścia na orbitę wokół planety i nie musiały ograniczać się do zbierania danych tylko w trakcie przelotu w pobliżu Jowisza. Sonda atmosferyczna wysłana na pokładzie Galileo była pierwszym instrumentem w historii, który bezpośrednio zmierzył cechy atmosfery Jowisza – opadając 153 kilometry wgłąb planety, zanim uległ stopieniu i odparowaniu wskutek niesamowicie wysokiej temperatury. Opadająca sonda atmosferyczna przesłała do orbitera ponad 58 minut danych, a następnie orbiter przesłał je na Ziemię. Dane obejmowały skład chemiczny atmosfery, który okazał się inny od składu chemicznego Słońca – co wiele mówiło o procesach formowania się planety.

Sam orbiter prowadził liczne długoterminowe obserwacje układu Jowisza, po drodze odkrywając dowody na istnienie oceanu ciekłej wody pod powierzchnią Europy czy na istnienie niemal niewidocznego systemu pierścieni wokół planety, składającego się z pyłu powstałego wskutek uderzeń meteorytów w powierzchnię czterech głównych księżyców planety. W lipcu 1994 roku sonda Galileo obserwowała także uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 w powierzchnię Jowisza – to pierwsze tego typu obserwacje na planecie innej niż Ziemia.

Sonda Ulysses, której celem było badanie Słońca zebrała istotne dane o magnetosferze Jowisza gdy przelatywała w jego pobliżu w 1992 roku w celu zmiany trajektorii lotu. Sonda Cassini obserwowała Jowisza w 2000 roku po drodze do swojego głównego celu – Saturna. Kamera sondy Cassini wykonała 26 000 zdjęć planety i jej księżyców tworząc najbardziej szczegółowy, kolorowy portret Jowisza.

Nieco później (2007) dane o Jowiszu przesłała także sonda New Horizons zmierzająca do Plutona. Na zdjęciach przesłanych przez sondę na Ziemię widać, że planeta się zmieniła od czasu kiedy Galileo spłonęło w atmosferze Jowisza jesienią 2003 roku. Sonda New Horizons obserwowała Jowisza przez sześć miesięcy  badając jego systemy pogodowe, księżyce i pierścienie. Szczególnie ciekawe okazały się obserwacje 36 wulkanów na Io i pomiary temperatury lawy na jego powierzchni – okazało się, że przypominały te znane z Ziemi.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a (HST) wielokrotnie prowadził obserwacje Jowisza i wykonywał liczne zdjęcia tego gazowego olbrzyma od rozpoczęcia obserwacji w kwietniu 1990 roku. Obserwacje prowadzone za pomocą HST obejmują okres ponad 26 lat, a wiele z nich uzupełnia obserwacje wykonywane za pomocą sond kosmicznych: w szczególności Galileo. Tak samo jak sonda, HST obserwował uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza, dzięki czemu mogliśmy obserwować zderzenie z dwóch różnych punktów. Obserwacje Jowisza za pomocą Hubble’a prowadzone są do dzisiaj. W październiku 2015 roku zdjęcia Jowisza z pokładu HST przedstawiały zmiany Wielkiej Czerwonej Plamy, a w czerwcu 2016 roku teleskop wykonywał niesamowite zdjęcia zórz występujących w pobliżu biegunów planety. Kosmiczny Teleskop Hubble’a będzie obserwował obiekty Układu Słonecznego i głębokiego kosmosu jeszcze przez wiele lat.

Powyższe zdjęcie zostało złożone z osobnych zdjęć Jowisza i komety Shoemaker-Levy 9 wykonanych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w 1994 roku. Źródło: NASA, ESA, H. Weaver i E. Smith (STScI) i J. Trauger i R. Evans (JPL)
Powyższe zdjęcie zostało złożone z osobnych zdjęć Jowisza i komety Shoemaker-Levy 9 wykonanych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w 1994 roku. Źródło: NASA, ESA, H. Weaver i E. Smith (STScI) i J. Trauger i R. Evans (JPL)

Po tym jak sonda Juno weszła na orbitę wokół Jowisza w lipcu 2016 roku, naukowcy planują publikację pierwszych danych obserwacyjnych na wrzesień. NASA opublikowała już pierwsze kilka zdjęć wykonanych za pomocą kamery JunoCam zainstalowanej na pokładzie sondy. Juno będzie prowadziła obserwacje atmosfery Jowisza jak i jego pola magnetycznego i grawitacyjnego. Dzięki temu naukowcy lepiej poznają budowę planety oraz poprawią swoje modele procesów odpowiadających za powstanie i ewolucję Jowisza.

Źródło: NASA

Komentarze

comments