Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) kontynuuje jedną z najbardziej ambitnych podróży w historii eksploracji Układu Słonecznego. Sonda JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) znajduje się obecnie w drodze do Jowisza, a jej dotarcie do celu zaplanowano na 2031 rok. Choć głównym zadaniem misji jest szczegółowe zbadanie „wielkiej trójki” lodowych księżyców – Ganimedesa, Europy i Kallisto – nowe analizy naukowe wskazują, że sonda wykona znacznie szerszy zakres prac, niż pierwotnie zakładano. Naukowcy przygotowują się na „bonusową naukę”, która obejmie pozostałe 94 znane księżyce krążące wokół gazowego giganta.
Jak wynika z publikacji w prestiżowym periodyku Space Science Reviews, sonda JUICE wykorzysta swoje zaawansowane instrumenty do obserwacji obiektów, które wcześniej znajdowały się na marginesie planowania misji. Jowisz posiada obecnie 97 potwierdzonych księżyców, a system ten stanowi swoisty „miniaturowy układ słoneczny”, oferujący bezprecedensowe możliwości badawcze dla astrofizyków i geologów planetarnych.
Wulkaniczne piekło Io pod lupą instrumentów ESA
Jednym z najbardziej ekscytujących celów dodatkowych jest Io, najbardziej aktywne geologicznie ciało w naszym układzie planetarnym. Na powierzchni tego księżyca znajduje się około 425 aktywnych wulkanów, które nieustannie przekształcają jego krajobraz. Choć trajektoria sondy JUICE zakłada zbliżenie się do Io jedynie na odległość kilkuset tysięcy kilometrów, naukowcy zamierzają maksymalnie wykorzystać ten dystans. Kluczową rolę odegra kamera JANUS, która będzie monitorować zmiany na powierzchni księżyca z rozdzielczością od 6 do 12 kilometrów na piksel.
Misja JUICE ma szansę zarejestrować gwałtowne erupcje i pióropusze materii, które mogłyby zostać przeoczone przez inne sondy, takie jak Juno. To niezwykle istotne w kontekście ostatnich odkryć poczynionych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który po raz pierwszy wykrył siarkę w atmosferze Io. Instrument UVS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) zainstalowany na pokładzie JUICE będzie monitorować emisje dwutlenku siarki oraz zorze polarne na Io, podczas gdy instrument PEP (Particle Environment Package) zbada tzw. torus plazmowy – gigantyczny pierścień zjonizowanego gazu zasilany przez wulkaniczne ekshalacje księżyca.
Paradoks Amaltei i tajemnice wewnętrznych księżyców
Jeszcze bliżej Jowisza, głęboko w pasach radiacyjnych planety, krążą cztery mniejsze księżyce: Metis, Adrastea, Amaltea oraz Tebe. To właśnie one odpowiadają za zasilanie słabego systemu pierścieni Jowisza. Szczególną uwagę naukowców przyciąga Amaltea i związany z nią tzw. paradoks niskiej gęstości. Mimo że znajduje się ona blisko masywnego Jowisza, jej gęstość jest zaskakująco mała, co sugeruje, że obiekt ten jest albo niezwykle porowaty, albo zawiera znaczne ilości lodu wodnego.
Sonda JUICE ma dostarczyć pierwszych tak szczegółowych obrazów spektrograficznych tych małych satelitów. Dzięki temu możliwe będzie precyzyjne określenie ich składu chemicznego i rozwiązanie zagadki pochodzenia Amaltei. Co więcej, czułość instrumentów sondy może pozwolić na wykrycie „moonlets” – miniaturowych księżyców krążących w bezpośrednim sąsiedztwie Amaltei, co rzuciłoby nowe światło na dynamikę grawitacyjną w pobliżu gazowego giganta.
Nieregularne księżyce i współpraca z NASA
Planiści misji biorą pod uwagę również badanie zewnętrznych, nieregularnych księżyców Jowisza, takich jak Himalia. Ich analiza ma pomóc w ustaleniu, czy są to przechwycone przez grawitację planety planetoidy, czy obiekty uformowane lokalnie. Istnieje również szansa na bliski przelot obok księżyca Kallichore zaraz po przybyciu sondy do układu w 2031 roku. Jeśli propozycja ta zostanie zatwierdzona, otrzymamy pierwsze w historii zbliżenia na tak mały, nieregularny obiekt krążący wokół Jowisza.
Warto podkreślić, że JUICE nie będzie działać w izolacji. NASA przygotowuje misję Europa Clipper, która choć wystartowała później, dotrze do Jowisza nieco przed europejską sondą. Obie agencje powołały już wspólny komitet, którego zadaniem jest koordynacja obserwacji. Wspólne badania torusa plazmowego Io oraz interakcji magnetycznych w układzie Jowisza pozwolą na uzyskanie pełniejszego obrazu tego fascynującego środowiska kosmicznego.
Choć do rozpoczęcia głównej fazy badań pozostało jeszcze ponad pięć lat, JUICE ma już za sobą kluczowe manewry, w tym bezprecedensową asystę grawitacyjną układu Księżyc-Ziemia. Gdy w 2031 roku sonda ostatecznie wejdzie na orbitę Jowisza, znajdzie się w środowisku niezwykle bogatym w cele badawcze, zmieniając nasze rozumienie ewolucji systemów planetarnych w całym wszechświecie.