NASA’nın Juno Misyonu Jüpiter’in Dev Ayı Ganymede’de Organikleri Keşfediyor

Tarafından toplanan veriler NASAJuno misyonu, tuzlu bir geçmişin yüzeye çıkmakta olabileceğini gösteriyor Jüpiter‘in en büyük ayı.

NASA’nın Juno misyonu, Jüpiter’in uydusu Ganymede’nin yüzeyinde mineral tuzları ve organik bileşikleri gözlemledi. Bu keşfe ilişkin veriler, buzlu ayın yakın uçuşu sırasında uzay aracındaki Jovian Kızılötesi Auroral Haritalayıcı (JIRAM) spektrometresi tarafından toplandı. Bilim adamlarının Ganymede’nin kökenini ve derin okyanusunun bileşimini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilecek bulgular 30 Ekim’de dergide yayınlandı. Doğa Astronomi.

Merkür gezegeninden daha büyük olan Ganymede, Jüpiter’in uydularının en büyüğüdür ve buzlu kabuğunun altında saklı geniş iç su okyanusu nedeniyle uzun süredir bilim adamlarının büyük ilgisini çekmektedir. NASA’nın Galileo uzay aracı ve Hubble Uzay Teleskobu’nun yanı sıra Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu tarafından yapılan önceki spektroskopik gözlemler, tuzların ve organiklerin varlığına işaret ediyordu, ancak bu gözlemlerin uzaysal çözünürlüğü bir karar vermek için çok düşüktü.

7 Haziran 2021’de NASA’nın Juno uzay aracı, Jüpiter’in buzla kaplı ayı Ganymede’ye yirmi yılı aşkın süredir herhangi bir uzay aracından daha yakın uçtu. Bir günden kısa bir süre sonra Juno, Jüpiter’in 34. yakın geçişini gerçekleştirdi. Bu animasyon, her uçuş için bir “yıldız gemisi kaptanının” bakış açısını sağlar. Her iki dünya için de JunoCam görüntüleri dijital bir küreye ortografik olarak yansıtıldı ve uçuş animasyonunu oluşturmak için kullanıldı. Hem Ganymede hem de Jüpiter’in yaklaşma ve ayrılış görüntülerini sağlamak için sentetik çerçeveler eklendi. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Juno’nun Yakın Yaklaşımı ve Bulgular

7 Haziran 2021’de Juno, Ganymede’nin üzerinden minimum 650 mil (1.046 kilometre) yükseklikte uçtu (yukarıdaki videoya bakın). En yakın yaklaşma anından kısa bir süre sonra, JIRAM cihazı ay yüzeyinin kızılötesi görüntülerini ve kızılötesi spektrumlarını (esasen, ışığı nasıl yansıttıklarına bağlı olarak malzemelerin kimyasal parmak izlerini) elde etti. İtalyan Uzay Ajansı Agenzia Spaziale Italiana tarafından inşa edilen JIRAM, Jüpiter’in derinliklerinden çıkan kızılötesi ışığı (çıplak gözle görülemeyen) yakalamak ve hava katmanını 30 ila 45 mil (50 ila 70 kilometre) aşağıya kadar araştırmak için tasarlandı. gaz devinin bulutları zirvede. Ancak bu araç aynı zamanda Io, Europa, Ganymede ve Callisto (topluca Dünya Uydusu olarak bilinir) uydularının bulunduğu bölgeye dair bilgiler sunmak için de kullanıldı. Galile ayları kaşifleri Galileo için).

Jüpiter’in uydusu Ganymede’nin karmaşık yüzeyine yönelik bu bakış, Haziran 2021’deki yakın geçiş sırasında NASA’nın Juno misyonundan geldi. En yakın yaklaşımda, uzay aracı Ganymede’nin yüzeyinin yalnızca 650 mil (1.046 kilometre) yakınına geldi. Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Görüntü işleme: Thomas Thomopoulos

Ganymede’in yakın geçiş sırasında elde ettiği JIRAM verileri, kızılötesi spektroskopi için benzeri görülmemiş bir uzamsal çözünürlüğe ulaştı; piksel başına 0,62 milden (1 kilometre) daha iyi. Bu sayede Juno bilim insanları, hidratlı sodyum klorür, amonyum klorür, sodyum bikarbonat ve muhtemelen alifatik aldehitler dahil, su buzu olmayan malzemelerin benzersiz spektral özelliklerini tespit edip analiz edebildiler.

İtalya’nın Roma’daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden Juno ortak araştırmacısı ve makalenin baş yazarı Federico Tosi, “Amonyaklı tuzların varlığı, Ganymede’in oluşumu sırasında amonyağı yoğunlaştıracak kadar soğuk malzemeler biriktirmiş olabileceğini gösteriyor” dedi. “Karbonat tuzları, karbondioksit açısından zengin buzların kalıntıları olabilir.”

NASA’nın Juno misyonundaki Jovian Kızılötesi Auroral Haritalayıcı (JIRAM) spektrometresinden alınan işlenmiş veriler, ajansın Galileo ve Voyager uzay aracından alınan ve Jüpiter’in uydusu Ganymede’deki yivli araziyi gösteren optik görüntülerin bir mozaiği üzerine bindiriliyor. Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/Brown Üniversitesi

Diğer Jovian Dünyalarını Keşfetmek

Ganymede’in manyetik alanının önceki modellemesi, ayın yaklaşık 40 derece enlemine kadar olan ekvator bölgesinin, Ay’ın yarattığı enerjik elektron ve ağır iyon bombardımanından korunduğunu belirlemişti. Jüpiter’in cehennem gibi manyetik alanı. Bu tür parçacık akışlarının varlığının tuzları ve organikleri olumsuz yönde etkilediği iyi bilinmektedir.

Haziran 2021 uçuşu sırasında JIRAM, Jüpiter’e bakan yarımkürede dar bir enlem aralığını (10 derece kuzeyden 30 derece kuzeye) ve daha geniş bir boylam aralığını (eksi 35 derece doğudan 40 derece doğuya) kapsadı.

“Tuzların ve organiklerin en fazla bolluğunu denizde bulduk. karanlık ve aydınlık araziler Juno’nun San Antonio’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden baş araştırmacısı Scott Bolton, “Manyetik alan tarafından korunan enlemlerde” dedi. “Bu, donmuş dünyanın yüzeyine ulaşan derin okyanus tuzlu suyunun kalıntılarını gördüğümüzü gösteriyor.”

Jüpiter’in uydusu Europa’nın bu görüntüsü, 16 Ekim 2021’de NASA’nın Juno uzay aracındaki JunoCam görüntüleyicisi tarafından yaklaşık 51.000 mil (82.000 kilometre) mesafeden çekildi. Katkıda bulunanlar: Resim verileri: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Görüntü işleme: Andrea Luck CC BY

Juno’nun uçarak geçtiği tek Jovian dünyası Ganymede değil. Buzlu kabuğunun altında bir okyanus barındırdığı düşünülen Europa da, önce Ekim 2021’de (yukarıdaki resme bakın) ve ardından Eylül 2022’de Juno’nun bakışına maruz kaldı. Şimdi Io, yakın geçiş tedavisi görüyor. Bu yanardağlarla kaplı dünyaya bir sonraki yakın yaklaşım, uzay aracının Io’nun yüzeyinin 932 mil (1.500 kilometre) yakınına geleceği 30 Aralık’ta planlanıyor.

Referans: Federico Tosi, Alessandro Mura, Alessandra Cofano, Francesca Zambon, Christopher R. Glein, Mauro Ciarniello, Jonathan I. Lunine, Giuseppe Piccioni, Christina Plainaki, Roberto tarafından “Juno’daki JIRAM spektrometresi tarafından gözlemlenen Ganymede yüzeyindeki tuzlar ve organikler” Sordini, Alberto Adriani, Scott J. Bolton, Candice J. Hansen, Tom A. Nordheim, Alessandro Moirano, Livio Agostini, Francesca Altieri, Shawn M. Brooks, Andrea Cicchetti, Bianca Maria Dinelli, Davide Grassi, Alessandra Migliorini, Maria Luisa Moriconi , Raffaella Noschese, Pietro Scarica, Giuseppe Sindoni, Stefania Stefani ve Diego Turrini, 30 Ekim 2023, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02107-5

NASA’nın Pasadena, Kaliforniya’daki Caltech’in bir bölümü olan Jet Propulsion Laboratuvarı (JPL), San Antonio’daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nün baş araştırmacısı Scott Bolton için Juno misyonunu yönetiyor. Juno, NASA’nın Alabama, Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde, ajansın Washington’daki Bilim Misyonu Direktörlüğü için yönetilen NASA’nın Yeni Sınırlar Programının bir parçasıdır. İtalyan Uzay Ajansı (ASI), Jovian InfraRed Auroral Haritalayıcıyı finanse etti. Denver’daki Lockheed Martin Space, uzay aracını inşa etti ve işletti.