Sonda Džuno uspela! Prvi put izmerena temperatura vulkanski najaktivnijeg sveta Sunčevog sistema

Svemirska sonda Džuno uspela je u još jednom od svojih zadataka. Pružila je prva merenja temperature ispod površine Jupiterovog satelita Ija. Ono je otkrilo značajno zagrevanje u plitkim potpovršinskim slojevima ovog vulkanski najaktivnijeg sveta u Sunčevom sistemu, saopštila je američka svemirska agencija NASA.

Podaci prikupljeni tokom dva bliska preleta takođe pokazuju da je veći deo površine Ije izuzetno gladak i sastavljen od materijala veoma niske gustine.

Ovi nalazi, objavljeni u Journal of Geophysical Research: Planets, predstavljaju nove istraživačke temelje kako za vatrene, tako i za ledene svetove izvan naše planete.

Ekstremni vulkanizam

Ekstremni vulkanizam satelita Ija pokreće se plimskim zagrevanjem. Jupiterova ogromna gravitacija neprestano rasteže i stiska ovaj satelit dok se kreće svojom blago eliptičnom orbitom, stvarajući unutrašnju toplotu koja je višestruko veća od Zemljine. Do sada je praktično sve što se znalo o toj toploti poticalo iz infracrvenih posmatranja, koja detektuju samo temperaturu samog površinskog sloja. Najnoviji nalazi izvedeni su iz podataka koje je prikupio instrument letelice pod nazivom Mikrotalasni radiometar (MWR).

- Mikrotalasni radiometar sonde Džuno direktno je posmatrao toplotnu emisiju Ije gledajući ispod površine. Iznenađujuće otkriće da možemo videti ispod površine jednog stenovitog satelita ima važne implikacije za proučavanje vulkana na Zemlji. Sonda Džuno nas je naučila da bismo, ako koristimo instrument tipa MWR u blizini vulkana na Zemlji, mogli videti sličan potpis u potpovršinskom temperaturnom gradijentu, što pruža nove informacije o tome kako zemaljski vulkani funkcionišu - rekao je Skot Bolton, koautor studije i glavni istraživač misije Džuno u Jugozapadnom istraživačkom institutu u San Antoniju.

Bolton je dizajnirao Mikrotalasni radiometar da zaviri ispod vrhova Jupiterovih oblaka kako bi istražio dinamiku i sastav duboke atmosfere ovog gasnog džina. Šest mikrotalasnih antena MWR-a služe kao jedinstven instrument koji istovremeno detektuje mikrotalase na širokom rasponu talasnih dužina, od oko 1,3 do 51 centimetra. Tokom produžene faze misije, instrument MWR je pružio priliku za posmatranje tri Jupiterova galilejska satelita: Ganimeda, Evrope i Ije.

1.500 kilometara

- Tehnika je inovativna po tome što svaka talasna dužina istražuje različite dubine, pružajući nov način za karakterizaciju duboke atmosfere džinovskih planeta i podpovršinskih kora ledenih i stenovitih meseci. Na Ganimedu i Evropi istraživali smo desetinama kilometara ispod površine, pod pretpostavkom da su njihovi ledeni omotači uglavnom od čiste vode, ali sposobnost prodiranja u vulkanske stene na Iou bila je neočekivano otkriće - rekao je Bolton.

Tokom preleta 30. decembra 2023. i 3. februara 2024. godine, letelica Džuno prišla je na oko 1.500 kilometara od površine satelita.

- Instrument je merio toplotnu emisiju Ije na dubinama u rasponu od nekoliko centimetara do desetak metara. Gde god smo pogledali, otkrili smo da temperatura raste za više od 40 stepeni Farenhajta (oko 22 stepena Celzijusa) na dubini od samo par metara ispod površine — što je gradijent daleko strmiji nego što bi se moglo objasniti isključivo sunčevim zagrevanjem - rekla je Šenon Braun, vodeći autor rada u Laboratoriji za mlazni pogon (JPL) pri NASA u južnoj Kaliforniji.

Podaci sugerišu dva moguća objašnjenja. Prvo, toplota bi mogla postojano da se podiže kroz provodljivu koru. Iako je ovaj pozadinski toplotni tok - izmeren na 1 do 3 vata po kvadratnom metru - relativno blag na lokalnom nivou (otprilike ekvivalentan maloj noćnoj lampi koja svetli ispod svakog kvadratnog metra), na nivou celog meseca to predstavlja oslobađanje energije i do 30 puta veće od proseka na Zemlji. Alternativno, signal bi mogao dolaziti od tokova lave koji se hlade, prekrivenih sa oko 9 do 11 metara skamenjene kore, koji u svakom trenutku pokrivaju oko 10% površine satelita.

Plimsko zagrevanje

- Ija pruža jedinstven prozor za učenje o tome kako plimsko zagrevanje funkcioniše širom kosmosa, što je fundamentalni proces koji obezbeđuje energiju i toplotu svetovima koji su daleko od svoje matične zvezde. Ovaj proces ne samo da može stvoriti najvulkanskije telo u Sunčevom sistemu, kao u slučaju Ije, već takođe napaja potpovršinske okeane na satelitima džinovskih planeta, kao što su Evropa i Ganimed. Do ovog trenutka mogli smo samo da posmatramo toplotu koja izlazi na površinu ili kroz erupcije. Sada možemo da karakterišemo kako se toplota kreće iz unutrašnjosti ka površini – dodao je Bolton.

Još jedan važan uvid dobijen tokom ova dva preleta jeste to koliko je površina Ije zapravo glatka. Pre ovih nedavnih nalaza, satelit je bio poznat po svojim visokim planinama, ali MWR ukazuje da, osim te vidljive topografije, površinu krase prostrani glatki predeli koji se protežu na 100 kilometara ili više. Pošto je Džuno preletala preko istih regija Ije pod različitim uglovima, tim je uspeo da mapira kako površina reflektuje mikrotalase, slično kao što putnik u avionu može videti odsjaj sunca na okeanu samo pod određenim uglovima.

- Daleko od planina, površina više liči na Velike ravnice Severne Amerike, i iako je Ija stenovito telo, površinski materijal ima veoma nisku gustinu - više liči na plovućac ili rastresiti vulkanski pepeo nego na čvrstu stenu - rekla je Braunova.

Šta je to sonda Džuno?

Svemirska sonda Džuno je letelica američke svemirske agencije NASA koja je trenutno u orbiti Jupitera. Nazvana je po Junoni, starorimskoj boginji i ženi boga Jupitera, a lansirana je 5. avgusta 2011. Sonda je u orbitu Jupitera stigla 5. jula 2016. Prvobitni plan je bio da nakon osnovne misije bude spuštena u atmosferu gasovitog džina, ali je plan vremenom promenjen i sad je ideja da ostane u orbiti dokle god bude mogla da šalje važne naučne podatke.

Džuno je tek druga letelica koja se našla u orbiti Jupitera, prva je bila Galileo čija je misija trajala od 1995. do 2003.

(Telegraf Nauka/NASA)