Зонд Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США под названием Juno («Юнона») продолжает функционировать спустя много лет после завершения свое основной научной программы по изучению Юпитера. На этот раз он запечатлел устрашающее «лицо» во время недавнего пролёта над планетой-гигантом, сделав своеобразный подарок к Хэллоуину.

Источник изображения: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Владимир Тарасов

Зонд сделал новый снимок 7 сентября, запечатлев на нём вихревые облака над той частью планеты, где проходит разделительная линия между дневной и ночной сторонами Юпитера. Учёные называют эту область Jet N7. На изображении видны вихревые облака и бурные штормы, сочетание которых напоминает жуткое вытянутое лицо. Фотография была сделана во время 54-го пролёта Juno вблизи Юпитера с высоты около 7700 км над планетой.

NASA опубликовало этот снимок несколько дней назад в преддверии Хэллоуина. В ведомстве подобие вытянутого лица Юпитера сравнили с кубистским портретом, отдав дань уважения художнику Пабло Пикассо (Pablo Picasso), с даты рождения которого 25 октября исполнилось 142 года.

«Вращающиеся облака Юпитера кажутся похожими на хмурое человеческое лицо. Половина изображения находится в темноте на ночной стороне планеты, из-за чего лицо выглядит так, как будто оно выглядывает из-за двери», — говорится в описании NASA к этому снимку.

Согласно имеющимся данным, над созданием снимка из необработанных данных с зонда Juno работал учёный Владимир Тарасов. Необработанные снимки Юпитера можно найти в открытом доступе. Тем самым NASA предлагает исследователям совместно трудиться над обработкой большого количества данных, получаемых от космического зонда.

Зонд NASA Juno («Юнона») с успехом продолжает работать даже через много лет после завершения своей основной научной программы по изучению системы Юпитера. Сейчас аппарат совершает манёвры по максимально близкому пролёту к спутнику Юпитера Ио. Это самое вулканически активное тело в Солнечной системе. И мы впервые наблюдаем его с относительно близкого расстояния.

Ио с расстояния 11 тыс. км. Источник изображения: NASA

Зонд «Юнона» произвёл очередное сближение с Ио в минувшие выходные — 15 октября. Камера зонда сделала более дюжины снимков Ио с расстояния в 11 680 км, что в два раза ближе, чем до этого. Это самые чёткие и лучшие снимки спутника со времён миссии Galileo, которая проходила с 1995 по 2003 годы. А Ио достоин особого внимания! Гравитационное воздействие на эту луну самого Юпитера и остальных его ближайших лун настолько велико, что недра Ио находятся в постоянном движении, что сопровождается непрекращающейся вулканической активностью.

Ио на фоне Юпитера

На Ио замечено около 400 вулканов, 150 из которых всегда одновременно активны. На новых снимках ещё до их финальной обработки заметно, по меньшей мере, четыре шлейфа выбросов от вулканической деятельности этой луны. Позже NASA предоставит полученные изображения в красивой обработке. Но даже в первоначальном виде чёткость снимков поражает воображение. А ведь это ещё не всё! В следующие пролёты мимо Ио «Юнона» сблизится с ним до 1500 км, что произойдёт 30 декабря 2023 года и 3 февраля 2024 года.

Серия снимков Ио во время его пролёта «Юноной» 15 октября 2023 года

Двое астрономов из Нидерландов, Сэмюэл Пирсон (Samuel G. Pearson) и Марк МакКогрин (Mark J. McCaughrean), при изучении снимков туманности Ориона, полученных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), обнаружили несколько десятков пар объектов, сопоставимых с планетой Юпитер. Объяснить формирование таких пар в этой области современная наука не в силах.

Туманность Ориона. Источник изображений: esa.int

Туманность Ориона — светящееся облако из пыли и газа, одна из самых ярких туманностей на ночном небе, располагается в области меча в созвездии Ориона. Она находится на расстоянии 1300 световых лет от Земли и представляет большой интерес для астрономии, потому что здесь находится множество объектов для изучения: протопланетные диски вокруг молодых звёзд и коричневые карлики — объекты, занимающие промежуточное положение между планетами и звёздами.

Учёные решили более подробно изучить скопление Трапеция Ориона. Это молодая область звездообразования возрастом около 1 млн лет. Помимо звёзд они обнаружили здесь и коричневые карлики, слишком маленькие, чтобы в их ядрах запустился процесс термоядерного синтеза — их масса составляет менее 7 % от солнечной. В поисках других маломассивных изолированных объектов учёные нашли то, чего никогда не видели — пары планетоподобных объектов с массами от 0,6 до 13 масс Юпитера. Учёные назвали такие пары JuMBO (Jupiter Mass Binary Objects — «Двойные объекты массой Юпитера»).

Астрономы зафиксировали 40 пар объектов JuMBO и две тройные системы, и все отличаются очень большими орбитами вращения вокруг друг друга. Расстояния между объектами в таких парах оказались примерно в 200 астрономических единиц, то есть в 200 раз больше расстояния между Землёй и Солнцем. На полный оборот одного объекта вокруг другого на этой орбите уходят от 20 тыс. до 80 тыс. лет. Температуры объектов колеблются в диапазоне от 537 °C до 1260 °C, а их возраст составляет около 1 млн лет. Для сравнения, Солнечной системе 4,57 млрд лет.

Звёзды формируются под действием гравитационных сил из облаков газа и пыли. Этот процесс продолжается, и вокруг звёзд образуются диски, из которых впоследствии формируются планеты. Но никакие существующие теории не объясняют механизма происхождения объектов JuMBO, а также их массового появления в туманности Ориона. Они могут напоминать планеты-изгои — объекты планетарной массы, которые свободно путешествуют в космосе, не относясь ни к какой звёздной системе. Но и многие из планет-изгоев сначала вращаются вокруг звёзд, а затем выбрасываются. И очень трудно объяснить, каким образом они выбрасываются из звёздных систем сразу парами, оставаясь гравитационно связанными друг с другом.

Во время своего последнего пролёта мимо юпитерианской луны Ио американский аппарат «Юнона» (Juno) сделал ряд снимков данного небесного тела — это произошло 30 июля, когда зонд находился на расстоянии всего в 22 тыс. км от спутника.

Источник изображений: JunoCam

В последний раз космический аппарат пролетал так близко от Ио более 20 лет назад — в 2002 году это был зонд «Галилео» (Galileo). Для большинства спутников и планет Солнечной системы этот срок ничтожен, ведь за пару десятилетий они значительных изменений не претерпевают. Но только не Ио, который постоянно меняется из-за своих вулканов — эта луна считается самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Во время последнего пролёта 30 июля 2023 года на расстоянии 22 000 км от Ио на аппарате «Юнона» были включены научные инструменты: инфракрасный картографический прибор обнаруживал тепловые сигнатуры вулканов и потоков лавы, а оптическая камера JunoCam делала снимки луны.

Миссия «Юнона» стартовала 12 лет назад и вышла на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года. Первоначально зонд изучал крупнейшую планету солнечной системы, после чего переключился на её спутники. В 2021 году аппарат прошёл близ Ганимеда, а в сентябре 2022 года прислал снимки ещё одной луны — Европы. В мае этого года «Юнона» прошла на расстоянии 35 000 км от Ио, а в июле последовал более близкий пролёт. Следующее сближение ожидается в октябре, а 30 декабря и 2 февраля расстояние сократится до минимальных 1500 км.

Стрелка указывает на вулкан «Прометей»

Ио — действительно самое вулканически активное тело Солнечной системы. Оно растягивается под действием гравитационных сил Юпитера, а также Ганимеда и Европы, которые создают мощные приливные силы. Твёрдая поверхность луны поднимается на 100 метров — для сравнения, самые интенсивные приливы на Земле поднимают воду на 18 м. Ио примечательна своими кардинальными изменениями, но есть по крайней мере одна постоянная — это непрерывно извергающийся вулкан Прометей. Он был открыт миссией «Вояджер» (Voyager) в 1979 году и изучен «Галилео» с 1995 по 2003 гг. «Юнона» показала, что вулкан продолжает действовать, извергая газ и пыль высоко над ночной поверхностью спутника.

Сатурн является очень большой планетой, которая массивнее Земли почти в 100 раз. Несмотря на это, Сатурн уступает по размерам Юпитеру почти в три раза. В свете этого и новых исследований некоторые астрофизики задумались о том, насколько в действительности Сатурн соответствует тому, чтобы классифицироваться как планета-гигант.

Источник изображения: NASA, ESA, CSA, STScI

Как правило, астрономы и общественность относят Сатурн и Юпитер к одной категории планет-гигантов. Обе планеты очень массивны, каждая из них имеет значительные запасы газообразного водорода и гелия, которые являются основной частью их атмосфер. Кроме того, эти планеты располагаются в Солнечной системе рядом друг с другом.

Более углубленные исследования, проведённые с помощью автоматической межпланетной станции «Кассини» (Cassini) и зонда «Юнона» (Juno), позволили выявить ряд существенных различий между Юпитером и Сатурном, например, в количестве тяжёлых элементов, находящихся глубоко внутри планет. Кроме того, Юпитер в три раза массивнее Сатурна, что, в общем-то, также имеет большое значение.

В новой статье, которая в скором времени появится в журнале Astronomy & Astrophysics Letters, Равит Хеллед (Ravit Helled), астрофизик из Центра теоретической астрофизики и космологии Цюрихского университета в Швейцарии, высказал мнение о том, что в Солнечной системе есть только один настоящий газовый гигант — Юпитер. Уран и Нептун классифицируются как ледяные гиганты, поскольку они в основном состоят из элементов, отличных от водорода и гелия. Что касается Сатурна, то, по мнению Хелледа, планета не является настоящим газовым гигантом.

Процесс формирования гигантской планеты очень сложен, поскольку ранняя Солнечная система представляла место, в котором скопилось большое количество разного материала, кружившего вокруг растущего в центре Солнца. Преимущественно это был водород и гелий с небольшим количеством более тяжёлых элементов. Когда молодое Солнце начало нагреваться, весь водород и гелий удалились из системы. Единственный вариант, при котором планета могла продолжить набирать массу, особенно за счёт водорода и гелия, заключается в том, что эта планета к моменту нагревания звезды уже должна была стать достаточно большой. Чем больше планета, тем сильнее её гравитационное притяжение, позволяющее накапливать массу за счёт находящегося поблизости материала.

Ранние исследования предполагали, что Юпитер и Сатурн достигли определённой критической стадии, необходимой для быстрого накопления огромного количества массы за относительно короткий срок. Однако Юпитеру в этом плане повезло больше. Критический порог, при котором планета может получить экспоненциальное количество водорода и гелия, приблизительно соответствует массе в 100 раз выше массы Земли. Юпитер с лёгкостью превышает это значение, а значит, значительную часть массы планета приобрела ещё до того, как водород и гелий удалились из Солнечной системы из-за нагрева звезды.

По мнению Хелледа, у Сатурна никогда не было шансов стать настоящим гигантом. Уран и Нептун также были слишком малы, чтобы соперничать с Юпитером за звание планеты-гиганта. Что касается Сатурна, то его масса была достаточной для притяжения значительного количества водорода и гелия за счёт гравитации, но не настолько, чтобы этот процесс протекал в ускоренном темпе, благодаря чему планета могла бы стать значительно массивнее.

На основе этого Хеллед заявил, что Сатурн является несостоявшимся гигантом. По его мнению, единственной планетой-гигантом в Солнечной системе можно считать Юпитер. Это также может означать, что, несмотря на сходства, Юпитер и Сатурн развивались совершенно разными путями, что объясняет их различия, выявленные в ходе более глубоких исследований. Разница в развитии этих планет может помочь учёным понять, как развивалась Солнечная система, а также как возникали звёздные системы по всей галактике.

Это не пересказ одной из древнеримских легенд. Зонд NASA «Юнона» впервые представил снимки Юпитера, в атмосфере которого замечен грозовой разряд. До этого грозы на Юпитере фиксировались лишь в радинаблюдениях за газовым гигантом. Впрочем, уникальный снимок был обнаружен случайно внештатным сотрудником NASA, который извлёк его из необработанных данных «Юноны».

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, обработка изображения Kevin M. Gill © CC BY

На Земле молнии чаще возникают в экваториальной зоне. На Юпитере грозовые разряды, как правило, фиксируются в районе полюсов. Полученный снимок молнии на Юпитере, подсветившей его облака, сделан в районе серного полюса планеты во время 31-го близкого пролета Юпитера «Юноной» 30 декабря 2020 года. Внештатный учёный Кевин М. Гилл (Kevin M. Gill) в 2022 году обработал сырые данные камеры JunoCam, полученные во время этого сближения, и получил уникальный снимок, сделанный с высоты 32 тыс. км.

В ближайшие месяцы траектория движения зонда будут проходить таким образом, что «Юнона» будет регулярно пролетать над ночной стороной Юпитера, что предоставит ещё больше возможностей получить визуальные изображения грозовых разрядов в его атмосфере.

Зонд давно выполнил свою научную программу и сейчас собирает любые данные как о крупнейших спутниках Юпитера, так и о самой планете. Его камера JunoCam стала главным инструментом в сборе информации по системе Юпитера. Передаваемые с неё цветные изображения позволяют формировать знания о составе и поведении атмосферы планеты-гиганта и о составе поверхности лун Юпитера. Наконец, это просто красиво.

9 мая автоматическая межпланетная станция «Люси» (Lucy) совершила непредусмотренный изначально гравитационный манёвр, что придало ей дополнительное ускорение на 3,4 м/с. Благодаря этому «Люси» выйдет к своей первой научной цели не в 2027 году, а уже в ноябре этого года. Это станет для станции разведкой боем — учёные испытают приборы зонда на астероиде Динкинеш, чего не было в первоначальных планах. К астероидам Юпитера «Люси» подойдёт подготовленной!

Источник изображения: NASA

Астероид Динкинеш (эфиопское прочтение имени «Люси», где были найдены останки одноимённого австралопитека) — это по-своему уникальный объект. Он стал двенадцатым астероидом для изучения станцией. Эта цель размерами менее одного километра была утверждена в конце января этого года, а майские манёвры сократили дистанцию пролёта мимо неё с 65 тыс. км до приемлемых 425 км. На таком расстоянии приборы «Люси» смогут всесторонне изучить его. Зонд минует Динкинеш на относительной скорости 4,5 км/с. Приборы «Люси» должны успеть изучить его за короткое время, что также будет происходить в процессе изучения астероидов на орбите Юпитера — главной цели «Люси».

Работа по Динкинеш покажет степень готовности аппаратуры и точность её калибровки до прибытия в систему Юпитера, до которой ещё миллиарды километров и долгих четыре года. Кроме того, у «Люси» остаётся одна проблемка — это не до конца раскрытая одна из солнечных панелей. Она вырабатывает достаточно энергии (от 92 % и больше), но не зафиксирована защёлкой. Манёвры могут заставить панель изменить раскрытие, хотя её в целом от этого удерживает туго натянутый трос. Этот момент также будет проверен испытанием при пролёте первого астероида, что произойдёт уже 1 ноября.

В NASA сообщили, что зонд «Юнона» (Juno) сегодня рекордно сблизится с одной из лун Юпитера — с Ио. Это одно из самых вулканически активных мест в Солнечной системе. Гравитация Юпитера и других крупных лун планеты непрерывно деформируют Ио, вызывая извержения вулканов и потоки лавы из его недр. Учёные давно хотят всё это рассмотреть в подробностях, и это время грядёт.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Автоматическая станция «Юнона» прибыла в систему Юпитера 4 июля 2016 года. Через 53 дня после этого аппарат впервые сблизился с планетой-гигантом и удерживал эту орбиту до близкого пролёта мимо его спутника Ганимеда 7 июня 2021 года. Гравитационный манёвр изменил орбиту «Юноны» и сократил её до 43 суток. Сближение 29 сентября 2022 года с другим спутником — Европой — сократил орбитальный период до 38 дней. Затем зонд направили по направлению к Ио и сегодняшнее сближение с ним, а также сближение 31 июля приведёт к фиксированному орбитальному периоду 32 дня.

Сегодняшний пролёт мимо Ио будет самым близким к его поверхности — 35 500 км. Этот спутник Юпитера размером чуть больше земной Луны.

«Ио — самое вулканическое небесное тело в нашей Солнечной системе, — сказал Скотт Болтон (Scott Bolton), главный исследователь проекта «Юнона» из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио. — Наблюдая за ним в течение долгого времени во время многочисленных пролётов, мы сможем проследить, как меняются вулканы: как часто они извергаются, насколько они яркие и горячие, связаны ли они в группу или одиночны, и меняется ли форма лавового потока».

Изображение вулканической активности на Ио, полученные при пролёте 1 марта 2023 года

Надо заметить, что последние три года «Юнона» работает вне основной программы по изучению Юпитера и его окрестностей, которая успешно выполнена. У корабля остался невыработанный ресурс и его направили на изучение трёх крупнейших спутников Юпитера. В рамках этой дополнительной программы орбита выстраивалась таким образом, чтобы зонд приближался как можно ближе к его спутникам, хотя в целом-то «Юнона» кружит вокруг Юпитера, заходя со стороны Северного полюса планеты и удаляясь со стороны Южного.

В последующих пролётах в июле и октябре зонд ещё сильнее приблизится к Ио, пока в декабре и в феврале следующего года не пролетит на удалении всего 1500 км от его поверхности. Вулканы и лавовые разливы спутника предстанут во всей красе. Это должны быть удивительные картины.

Три недели понадобились инженерам команды управления миссией JUICE для решения крайне неприятной проблемы. В процессе подготовки приборов станции к работе в космосе выяснилось, что антенна главного прибора миссии — подлёдного радара RIME — не может раскрыться в полном объёме. Вчера эта беда была устранена — ряд продуманных манёвров станцией и механическая встряска проблемного места помогли раскрыть антенну до рабочего состояния.

Автоматическая межпланетная станция JUICE. Источник изображения: ESA

Межпланетная автоматическая станция JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) запущена в космос 14 апреля. К лунам Юпитера она подойдёт в июле 2031 года. Десять научных приборов на её борту будут исследовать космическую среду вблизи спутников Юпитера и рядом с самим газовым гигантом. Считается, что планеты-гиганты могут создать условия зарождения жизни на своих лунах и могут рассматриваться как маленькие «солнечные системы». В конце концов, когда через 4 млрд лет наше Солнце сбросит свою оболочку, человечество всерьёз может рассчитывать на какое-то время сделать окрестности Юпитера своим домом.

Но главной целью миссии JUICE станет поиск признаков океанов подо льдами главных спутников Юпитера: Ганимеда, Европы и Каллисто. Для этого на борту аппарата находится подповерхностный радар RIME (Radar for Icy Moons Exploration). Он способен заглянуть под лёд на 9 км. Именно его антенна в виде 16-м раскладной штанги заклинила при развёртывании. Предполагалось, что всему виной один из штифтов, который не вышел из паза. Чтобы его освободить, станцию повернули проблемным местом к Солнцу, а также встряхнули запуском двигателей. Наконец, был задействован некий вибрационный механизм на борту, который окончательно освободил антенну от фиксации.

Приборы и видео с борта станции показали, что антенна полностью развернулась на все свои 16 метров и готова к работе. Теперь миссии ничего не угрожает. По крайней мере, со стороны готовности приборов.

Поверхности спутников, вращающихся вокруг газовых гигантов Юпитера и Сатурна, могли сгладиться из-за лунотрясений, считает группа американских учёных. А на Энцеладе глыбы льда при тектонической активности могут выбрасываться прямо в космос.

Горные хребты Ганимеда могли сформировать лунотрясения. Источник изображения: nasa.gov

Астрономам уже давно известно, что некоторые спутники, вращающиеся вокруг Юпитера и Сатурна, соответственно самой большой и второй по величине планет Солнечной системы, являются геологически активными. Это результат колоссального гравитационного влияния планет — оно вызывает лунотрясения, из-за которых ледяные поверхности спутников и их кора растрескиваются. Лунотрясения могут также вызывать оползни, утверждают американские учёные, в результате чего поверхность спутников выравнивается.

Примечательной особенностью ландшафтов спутников Юпитера Европы и Ганимеда, а также спутника Сатурна Энцелада являются крутые горные хребты, окружённые относительно гладкими участками. Традиционно предполагалось, что такая картина является результатом воздействия жидкости, выбрасываемой ледяными вулканами, хотя механизмы их действия на этих холодных лунах во многом продолжают оставаться загадкой. Новая гипотеза американских учёных объясняет эти особенности ландшафта без присутствия жидкостей.

К неожиданным выводам учёные пришли, попытавшись оценить размеры этих хребтов: предполагается, что с одной стороны у них крутые склоны, а с другой — так называемые уступы тектонических разломов. Исследователи сопоставили свои измерения с сейсмическими моделями, чтобы оценить силу лунотрясений на этих спутниках. Как оказалось, их достаточно, чтобы подбрасывать обломки, которые затем скатываются по склону, постепенно выравнивая ландшафт спутников.

Предположения учёных может подтвердить миссия Europa Clipper — аппарат отправится к спутнику Юпитера в 2024 году. Межпланетная станция выйдет на орбиту Юпитера и совершит примерно 50 облётов Европы, делая снимки и собирая прочие данные при помощи набора из девяти инструментов. Она поможет учёным определить, есть ли под ледяной оболочкой луны жидкой океан и условия, необходимые для поддержания материи в жидком состоянии.

Авторы исследования отметили, что наиболее удивительно было обнаружить признаки тектонической активности на Энцеладе — поверхность этого спутника Сатурна составляет всего 3 % от поверхности Европы и 1/650 от земной. Но лунотрясения здесь могут оказаться достаточно мощными, чтобы выбрасывать ледяные обломки с поверхности прямо в космос — прямо как мокрая собака, которая пытается отряхнуться.

Снова миссия к Юпитеру, и снова не всё в порядке. Команда по управлению зондом JUICE для исследования спутников Юпитера (на которых, как предполагается, есть подлёдные океаны) сообщила о заклинившей антенне важнейшего инструмента миссии — подповерхностного радара. Под угрозой работа инструмента для достижения основной цели миссии — надежды обнаружить подо льдами Европы, Ганимеда или Каллисто потенциально пригодные для жизни океаны.

Автоматическая межпланетная станция JUICE. Источник изображения: ESA

Межпланетная автоматическая станция JUICE Европейского космического агентства запущена в космос 14 апреля 2023 года. К Юпитеру и его спутникам станция подойдёт через 8 лет — в июле 2031 года. Десять научных приборов станции будут изучать внутреннюю структуру спутников Юпитера и пространство вокруг планеты-гиганта. Подобные Юпитеру планеты могут быть своего рода маленькими «солнечными системами», в которых тоже могут сложиться условия для зарождения жизни — на спутниках газовых гигантов.

В системе Юпитера три потенциальных кандидата на поиски признаков биологической жизни — это его спутники Европа, Ганимед и Каллисто, где, как считают учёные, под многокилометровой ледяной бронёй лежат бездонные океаны воды. Помочь заглянуть под лёд на глубину до 9 км должен был прибор RIME (Radar for Icy Moons Exploration) — подповерхностный радар с 16-метровой антенной. Антенна выглядит как штанга, она была сложена для установки станции в ракету. К настоящему моменту «штанга» развернулась только на треть положенной длины — что-то мешает ей разойтись на все положенные 16 метров.

Вид на антенну RIME с борта станции. Источник изображения: ESA

Команда EKA считает, что антенне мешает раскрыться заклинивший штифт. У инженеров есть два месяца, чтобы решить эту проблему. Идей, как утверждается, много. Например, станцию немного повернут, чтобы проблемное место нагрелось под лучами Солнца. Это может помочь высвободиться штифту, удерживающему антенну от полного раскрытия. Удобным оказалось то, что в этом направлении смотрит бортовая камера JUICE. Инженеры могут следить за прогрессом — они отмечают, что антенна всё-таки потихоньку выдвигается. Это даёт надежду на устранение неполадки.

Подобные проблемы наблюдаются у другого юпитерианского зонда — «Люси» (Lucy). Этот аппарат был запущен 16 октября 2021 года, и у него не раскрылась до конца одна из солнечных батарей. Огромные батареи станции JUICE раскрылись нормально, также выдвинулся зонд магнитометра. Надеемся, антенна подповерхностного радара тоже будет развёрнута до конца. Иначе это кратно понизит ценность миссии.

Сегодня в 15:14 по московскому времени с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовала европейская ракета-носитель Ariane 5 с автоматической межпланетной станцией JUICE. Спустя примерно 29 минут станция отделилась от носителя и теперь должна быть занята раскрытием солнечных панелей. Началось путешествие длиною 8 лет. К Юпитеру станция подлетит в июле 2031 года.

Источник изображений: ESA

Прежде чем лечь на курс к системе Юпитера, станция JUICE совершит несколько гравитационных манёвров рядом с Землёй, в системе Земля-Луна и вблизи Венеры. Последний пролёт рядом с гравитационным колодцем Земли станция совершит в январе 2029 года. К Юпитеру она приблизится в июне 2031 года, но научную работу начнёт за шесть месяцев до этого. Научная программа аппарата рассчитана на четыре года и завершится в 2035 году падением на Ганимед — один из естественных спутников Юпитера.

В системе Юпитера станция JUICE подробно и самым современным набором научных приборов изучит такие ледяные луны газового гиганта, как Ганимед, Европа и Каллисто. Считается, что эти малые планеты располагают глубочайшими подлёдными океанами с жидкой водой, где вполне способна зародиться биологическая жизнь. Там есть тепло, вода и растворённые в ней минералы — полный набор для появления жизни, которую мы знаем по Земле. На Европе, например, воды может быть до трёх раз больше, чем на Земле.

Юпитер с со своими крупнейшими лунами

Когда через несколько миллиардов лет Солнце закончит своё существование и начнёт сбрасывать свою оболочку, Земля погибнет. Искать спасения придётся на окраинах Солнечной системы и луны Юпитера представляются для этого перспективной запасной площадкой.

Впрочем, миссия JUICE также будет изучать систему Юпитера как эталонный образец для зарождения и поиска жизни вокруг газовых гигантов в остальной Вселенной. Для этого там существуют благоприятные возможности в определённых рамках, и было бы неразумно их игнорировать. Поэтому станция изучит также атмосферу Юпитера, магнитную среду в его системе, систему колец и другие спутники (включая крайне вулканически активный Ио).

Автоматическая межпланетная станция JUICE ESA

Станция JUICE несёт 10 солнечных батарей каждая со сторонами 2,5 × 3,5 м по пять с каждой стороны аппарата — всего площадь батарей достигает 85 м². Сухая масса станции около 2400 кг, а полностью заправленная топливом она весит около 6000 кг. На борту станции имеется 10 научных приборов европейского, американского и японского производства.

Пакет приборов дистанционного зондирования (JANUS, MAJIS, UVS, SWI) включает в себя возможности получения изображений и спектральных изображений от ультрафиолетового до субмиллиметрового диапазона длин волн. Геофизический пакет включает лазерный альтиметр (GALA) и радарный эхолот (RIME) для исследования поверхности и недр лун, а также радиотехнический эксперимент (3GM) для исследования атмосфер Юпитера и его спутников и измерения их гравитационных полей.

Пакет «in situ» — для экспериментов непосредственно в месте проведения (в космосе) — содержит мощный набор инструментов для изучения среды частиц (PEP), магнитометр (J-MAG) и инструмент радио- и плазменных волн (RPWI), включая датчики электрических и магнитных полей и четыре зонда Ленгмюра.

В заключение немного о ракете-носителе Ariane 5. Для этой ракеты вывод в космос станции JUICE стал предпоследним в длинном послужном списке за почти 30-летнюю карьеру. Это одна из надёжнейших ракет в мире, которой чуть больше года назад, например, доверили запуск такого поистине бесценного прибора, как телескоп «Джеймс Уэбб». Последний запуск Ariane 5 состоится 21 июня 2023 года. Затем ей на смену придёт новая тяжёлая европейская ракета Ariane 6. Первый запуск Ariane 6, как ожидается, произойдёт до конца текущего года. И это будет уже другая история.

Космический зонд «Люси» (Lucy), запущенный для наблюдения за троянскими астероидами Юпитера, впервые сделал снимки четырёх своих целей в глубоком космосе. На съёмку каждого из них ушло по несколько часов, и это лишь предварительная работа — своей цели аппарат достигнет не раньше 2027 года.

Источник изображений: nasa.gov

Снимки были сделаны на L’LORRI (Lucy LOng Range Reconnaissance Imager) — это камера самого высокого разрешения в распоряжении «Люси». С 25 по 27 марта зонд получил изображения четырёх троянских астероидов: Эврибата, Полимелы, Левка и Оруса. Они входят в одну из двух групп объектов, следующих по солнечной орбите за Юпитером в окрестностях точки Лагранжа.

«Люси» ещё далеко до поставленной перед ней цели — зонду предстоит пролететь ещё 550 млн км, то есть более чем в три раза больше расстояния от Земли до Солнца. Поэтому изображения астероидов ещё очень нечёткие: на изображениях это просто светящиеся точки на фоне усеянного звёздами космоса. На съёмку Эврибата ушли 6,5 часов, на изображения Полимелы ушли 2,5 часа, Левка — около 2 часов, а Оруса — более 10 часов. Эти снимки помогут специалистам NASA принять решение о времени экспозиции, которое потребуется для последующих съёмок астероидов крупным планом.

Зонд «Люси» был запущен в октябре 2021 года, а своих целей он достигнет не раньше 2027 года. Ожидается, что в течение своей 12-летней миссии он пролетит 6,4 млрд км и пройдёт около 10 астероидов, в том числе объекта 1999 VD57 в главном поясе.

Телескоп «Хаббл» (Hubble) прислал свежие снимки Урана и Юпитера, показывающие, как медленно меняется погода на этих планетах. Над Северным полюсом Урана разрастается белая шапка ледяного смога, а ставшее своеобразной визитной карточкой Юпитера Большое красное пятно, напротив, уменьшается.

Уран в 2014 (слева) и 2022 (справа) гг. Источник изображения: nasa.gov

В отличие от земной погоды, которая может меняться каждый день, атмосферные процессы на планетах в дальней части Солнечной системы демонстрируют стабильность. Это можно понять: солнечного света они получают очень мало, а на полный оборот вокруг звезды у них уходят земные годы и даже десятилетия. Поэтому особую ценность представляют снимки, сделанные с разницей в несколько лет — они показывают, что атмосферы этих планет всё же «живые».

Сравнение снимков Урана, сделанных в 2014 и 2022 гг., показывает, что по мере приближения к летнему сезону над Северным полюсом ледяного гиганта разрастается шапка ледяного смога. Год на планете длится 87 земных лет, то есть на каждое время года приходится более 20 лет. Учёные характеризуют белый объект над Северным полюсом планеты как «фотохимический туман» — нечто вроде смога, который формируют загрязнения воздуха над крупными земными городами. Астрономы пытаются изучить химические процессы, вызвавшие это явление, но этому препятствует большая продолжительность времён года на Уране. В точке летнего солнцестояния планета окажется в 2028 году — в последний раз такое было в 1940-е годы.

Разница между временами года на Уране огромна: наклон планеты относительно плоскости орбиты составляет всего 8° — она практически «лежит на боку». В результате в свои зимние периоды Северное и Южное полушария почти не получают солнечного света.

Юпитер в ноябре 2022 (слева) и в январе 2023 (справа) гг. На левом снимке — пролёт спутника Ио, на правом — Ганимеда

Интересные погодные процессы удалось выявить и на снимках Юпитера. На последних изображениях с «Хаббла» видно, что Большое красное пятно газового гиганта достигло минимальных размеров за 150 лет регулярных наблюдений. Большое красное пятно — это гигантский шторм, диаметр которого в два раза превышает земной, а скорость ветра по периметру достигает 430–680 км/ч. И к северу от экватора, похоже, формируется ещё одна гигантская буря.

Новую штормовую область астрономы уже успели наречь «вихревой улицей» — здесь находится целый ряд взаимосвязанных циклонов, которые вращаются в разных направлениях. Объединившись, они могли бы образовать мегашторм ещё крупнее Большого красного пятна, но такой сценарий учёные считают маловероятным. «Хаббл» наблюдает за Юпитером с самого своего выхода на околоземную орбиту в начале девяностых, и лишь в последнее десятилетие астрономы стали отмечать образование циклонов, формирующих «вихревую улицу».

На этой неделе Юпитер, Луна и Венера окажутся рядом и их можно будет наблюдать в вечернем небе при ясной погоде сегодня и завтра (22 и 23 февраля). Об этом сказано в сообщении Московского планетария.

Источник изображений: planetarium-moscow.ru

«22 и 23 февраля 2023 года вечером при ясной погоде можно полюбоваться тремя самыми яркими светилами: Юпитер, Луна и Венера будут сиять на фоне вечерней зари!», — сказано в сообщении Московского планетария.

Сегодня вечером, 22 февраля, тонкий серп растущей Луны окажется между двумя яркими планетами. Наблюдать это можно будет над западным горизонтом при ясной погоде около 19:00 по московскому времени в течение примерно двух часов, сразу после захода Солнца. Отмечается, что все три объекта на ночном небе окажутся близко друг к другу в круге диаметром 7-8 градусов. Такие сближения небесных тел принято называть соединениями.

В сообщении также сказано, что сейчас яркая Венера постепенно выходит на вечернее небо, тогда как у Юпитера период вечерней видимости заканчивается. В период с конца февраля по начало марта Венера и Юпитер будут сближаться, а 2 марта они окажутся в полуградусе друг от друга. Пару планет можно будет наблюдать над западным горизонтом при ясной погоде после захода Солнца.