NASA bada możliwość zaplanowania misji do lodowych olbrzymów

Po lewej: dolatując do Urana w 1986 roku sonda Voyager 2 obserwowała niebieskawy, stosunkowo jednorodny glob. Po prawej: Zdjęcie Neptuna wykonane przez sondę Voyager 2 i przedstawiające Wielką Ciemną Plamę i towarzyszące jej jasne pasmo. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Opublikowano kierowane i sponsorowane przez NASA badanie potencjalnych, przyszłych misji do tajemniczych lodowych olbrzymów: Urana i Neptuna – to pierwsze z serii opracowań, które wykona NASA w ramach przygotowania do kolejnego przeglądu dziesięcioletniego NASA. Wyniki tego i przyszłych badań zostaną wykorzystane w trakcie debaty nad priorytetami nauk planetarnych NASA na lata 2022-2032. W ramach badań badacze identyfikują zagadnienia, których rozwiązanie może umożliwić przyszła misja kosmiczna. Oprócz tego rozważane są potencjalne instrumenty, sondy, trajektorie lotu i możliwe do wykorzystania technologie.

Nasze badania uzasadniają wartość zbadania co najmniej jednej z tych dwóch planet i jej otoczenia, które obejmuje zaskakująco dynamiczne księżyce lodowe, pierścienie i złożone pola magnetyczne –  mówi Mark Hofstadter z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie, jeden z dwóch kierowników zespołu naukowego, który opracował raport. W badaniach brali udział także przedstawiciele Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Jak dotąd Uran i Neptun odwiedziła jedynie sonda Voyager 2. Sonda przeleciała szybko w pobliżu Urana w 1986 roku, a 3 lata później zbliżyła się do Neptuna w ramach swojej epickiej podróży, w ramach której odwiedziła wcześniej Jowisza i Saturna.

Amy Simon z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt powiedziała:  Nie wiemy w jaki sposób powstały te planety i dlaczego one i jej księżyce wyglądają tak jak wyglądają. Na niektóre pytania dotyczące powstania i ewolucji Układu Słonecznego będziemy mogli odpowiedzieć tylko badając jedną, a najlepiej obie, lodowe planety.

W ramach badania omówiono różne potencjalne koncepcje misji: orbitery, przeloty w pobliżu planety i sondy, które np. nurkowałyby w atmosferę Urana aby zbadać jej skład chemiczny. Wąsko-kątna kamera mogłaby przesłać na Ziemię zdjęcia lodowych olbrzymów i ich księżyców. Uran posiada 27 znanych księżyców a Neptun – 14.

Razem, Uran i Neptun klasyfikuje się jako lodowe olbrzymy. Pomimo tej nazwy, obecnie we wnętrzu każdej z tych planet znajduje się stosunkowe małe jądro lodowe otoczone masywnym ciekłym oceanem skrytym pod chmurami. Ocean odpowiada za dwie trzecie całkowitej masy planety. Tym samym są one zupełnie inne niż gazowe olbrzymy: Jowisz i Saturn, w których 85% masy planety to gaz. Jak dotąd nie wiemy jak i gdzie powstają lodowe olbrzymy, dlaczego ich pola magnetyczne są tak nietypowo zorientowane i co napędza aktywność geologiczną na niektórych księżycach krążących wokół nich. Właśnie te kwestie sprawiają, że są to obiekty wyjątkowo cenne naukowo.

Ilustracja przedstawiająca różnice w składzie chemicznym olbrzymów oraz różnice rozmiarów. Ziemia przedstawiona dla porównania. Jowisz i Saturn składają się przede wszystkim z wodoru i helu, planety skaliste to niemal same skały, a Uran i Neptun to w dużej mierze woda w stanie nadkrytycznym. Źródło: JPL/Caltech

Teraz w ramach kolejnego przeglądu dziesięcioletniego NASA ustali priorytety naukowe na kolejną dekadę, a następnie ustali czy i jeżeli tak, to kiedy wysłać sondę.

Pełny raport (529) oraz krótkie streszczenie znajdziecie na stronie:

http://www.lpi.usra.edu/icegiants/mission_study

Źródło: NASA