Juno - la misión de la NASA a Júpiter

Explorando Júpiter desde la órbita para revelar sus verdades ocultas.



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Localización Observatorio Real

25 junio 2020





Juno es una sonda espacial desarrollada por la NASA que actualmente orbita alrededor de Júpiter. Ahora, 4 años después de su misión, ¿qué ha revelado la sonda Juno sobre el planeta más grande de nuestro sistema solar?

¿Por qué se llama Juno?

En la mitología romana, Júpiter era el rey de los dioses y la sonda Juno lleva el nombre de la diosa romana Juno, la esposa de Júpiter y la reina de los dioses. Júpiter era un personaje un poco coqueto y tenía muchas amigas con las que Juno no estaba contenta. Para ocultar su travesura, Júpiter se dibujó un velo de nubes a su alrededor, pero Juno pudo levantar las nubes y revelar su verdadera naturaleza.



Acertadamente nombrada, la misión de la sonda Juno es revelar algunos de los secretos de Júpiter, en particular cómo se originó y evolucionó, lo que a su vez puede darnos una mejor comprensión de los inicios del sistema solar.

Juno y Júpiter

¿Cuáles son los principales objetivos de la misión Juno?

  1. Para calcular cuánta agua hay en la atmósfera de Júpiter (algo que nos dirá cuál de las teorías actuales de formación de planetas es probable que sea correcta o resaltará que necesitamos otras nuevas).
  2. Mirar profundamente en la atmósfera de Júpiter para darnos una mejor comprensión de lo que está hecho (composición), su temperatura y los movimientos de las nubes, entre otras cosas.
  3. Para mapear el campo de gravedad y el campo magnético alrededor de este planeta monstruoso, lo que indicará cómo es la estructura profunda de Júpiter.
  4. Explorar la magnetosfera de Júpiter (la región que rodea al planeta en la que las partículas cargadas se ven afectadas por su campo magnético) especialmente cerca de sus polos. Esto proporcionará nuevos conocimientos sobre cómo el gigantesco campo magnético de Júpiter afecta su atmósfera y la creación de sus auroras.

Objetivos de misión alternativos

Aunque se trataba de una misión robótica, la nave espacial Juno tenía algunos pasajeros. A bordo había tres figuras Lego en miniatura de Júpiter, Juno y el astrónomo italiano Galileo Galilei, el descubridor de las cuatro lunas más grandes alrededor de Júpiter. Hechas de aluminio (un metal no magnético que no interferiría con el equipo a bordo), estas figuras de 4 cm se enviaron con una misión alternativa en mente: inspirar a los jóvenes a explorar y desarrollar un interés en STEM (ciencia, tecnología, Ingeniería y Matemáticas) y animarlos a imaginar y soñar con viajar al rey de los planetas nosotros mismos, una hazaña que puede parecer imposible ahora pero que algún día se hará realidad.



Figuras de Lego Juno

Lanzamiento, viaje y llegada a Júpiter

La sonda Juno se lanzó desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral el 5 de agosto de 2011, pero la misión en sí comenzó en 2005 cuando fue aprobada por la NASA después de varios años de un fuerte deseo de una sonda de Júpiter. La distancia promedio a Júpiter es de alrededor de 800 millones de km, pero la sonda Juno viajó aproximadamente 2.800 millones de km para llegar allí en poco menos de 5 años, debido a una trayectoria que utilizó una asistencia de gravedad (impulso de velocidad) de la Tierra. Después de la asistencia por gravedad en octubre de 2013, que le dio un aumento de velocidad de más de 14.000 km / h, la sonda se dirigió a Júpiter. Acelerado por la gravedad de Júpiter en la aproximación, llegó con una velocidad de alrededor de 210.000 km / h, por lo que la nave se sometió a quemaduras de inserción (encendido de sus motores) para desacelerarla y finalmente entró en la órbita de Júpiter el 5 de julio de 2016.

La sonda Juno tiene una órbita polar muy elíptica, lo que significa que su órbita no es perfectamente circular alrededor de Júpiter y puede ver los polos de Júpiter con claridad (algo que no se había hecho antes). La órbita de 53 días lo acerca antes de llevarlo de regreso lejos de Júpiter y, aunque estaba destinado a que la sonda cayera en una órbita más corta de 14 días, los problemas instrumentales que podrían poner en peligro las quemaduras del motor necesarias para lograr esto significaron que el Los científicos optaron por mantener a Juno en su órbita original de 53 días, que se mueve lentamente hacia el norte, como estaba previsto. Entonces, con cada sobrevuelo orbital, podremos ver más y más del hemisferio norte de Júpiter con mayor claridad.



Trayectoria de Juno con destino a Júpiter. (Crédito: NASA / JPL / SwRI)

Alimentando la nave espacial Juno

Solo ha habido otra nave espacial que orbitó alrededor de Júpiter: la nave espacial Galileo, que operó entre 1995 y 2003 (e incluyó la sonda de entrada Galileo que se sumergió en la atmósfera de Júpiter en 1995). La nave espacial Galileo era de propulsión nuclear por igual a todas las naves espaciales enviadas al sistema solar exterior en ese momento. Tan lejos del Sol, sería difícil generar energía utilizando energía solar, pero la limitada fuente de combustible nuclear restringe su vida útil.

Juno es diferente: es la primera nave espacial enviada al sistema solar exterior que genera su energía mediante paneles solares. Juno cuenta con las 3 alas de paneles solares más grandes jamás utilizadas en una sonda planetaria y no solo son necesarias para generar la energía necesaria para operar la nave espacial, sino que también ayudan a estabilizarla. Cada uno de los paneles solares tiene 9 m de largo (aproximadamente la longitud de un autobús) y juntos contienen casi 20,000 células solares que podrían generar 14 kW de energía cuando se colocan a la distancia de la Tierra del Sol, ¡eso es suficiente para alimentar alrededor de 100 computadoras de escritorio! Pero Júpiter está cinco veces más lejos del Sol en comparación con la Tierra y la luz que recibirían los paneles solares cuando tan lejos en el sistema solar sería 25 veces menos. Pero la sonda está diseñada de manera muy eficiente y con solo 500 W de potencia aún puede continuar con su trabajo.

Matriz solar de 9 m de largo



Entonces, ¿qué ha descubierto Juno durante el tiempo que ha estado investigando a Júpiter?

Objetivo de la misión 1: averiguar cuánta agua hay en la atmósfera de Júpiter (algo que nos dirá cuál de las teorías actuales de formación de planetas es probable que sea correcta o resaltará que necesitamos otras nuevas).

En febrero de 2020, se anunciaron los primeros resultados (utilizando datos de la misión Juno) de la cantidad de agua en la atmósfera de Júpiter en un artículo científico publicado en la revista Nature Astronomy. Sugiere que el agua constituye aproximadamente el 0,25% de las moléculas de la atmósfera en el ecuador de Júpiter. Los datos de la sonda Galileo de 1995 habían sugerido que Júpiter era mucho más seco que el Sol (era menos abundante en oxígeno e hidrógeno, los elementos que componen el agua), pero estos resultados de Juno muestran que Júpiter tiene casi tres veces más agua que el sol lo hace.

Esto es importante para averiguar cómo pudo haberse formado Júpiter. El Sol fue lo primero que se creó en nuestro sistema solar y, a partir del disco de gas y polvo que lo rodea, comenzaron a formarse planetas. Muchos científicos sugieren que Júpiter fue el primer planeta en formar material de acumulación y unir material del disco; contiene la mayor parte del gas y el polvo que no entró en la formación del Sol. Hay dos teorías principales sobre cómo surgió Júpiter: una es que Júpiter se formó prácticamente donde está ahora y la otra teoría sugiere que se formó más lejos en el sistema solar y desde entonces ha migrado a su ubicación actual.

Si Júpiter se formó en su ubicación actual a partir de la acumulación de material en la nebulosa solar, entonces solo algunos elementos habrían estado en una fase sólida, pero otros elementos más pesados ​​como el oxígeno y el nitrógeno aún habrían sido volátiles, se habrían evaporado fácilmente y se habrían dispersado. . Pero si Júpiter se formara más lejos en las profundidades más frías del sistema solar, estos elementos volátiles más pesados ​​podrían congelarse y, por lo tanto, acumularse y unirse.

Debido a que el agua contiene oxígeno y la abundancia de oxígeno está relacionada con el lugar donde se pudo haber formado el planeta, estos resultados podrían ayudar a resolver esta disputa.

Formación del sistema solar.

Pero los científicos han notado que las regiones ecuatoriales de Júpiter son bastante únicas: son las únicas áreas donde todo parece estar bien mezclado. Cuando te mueves al norte o al sur desde allí, no es el mismo caso. Por lo tanto, estos resultados deben compararse con la cantidad de agua que hay en otras regiones. La atmósfera no parece estar bien mezclada y la cantidad de agua puede variar en todo el planeta. Esta es quizás la razón por la que los datos de la sonda Galileo no sugirieron lo mismo: la sonda cayó en un lugar particularmente seco en Júpiter.

Enrique la octava segunda esposa

Objetivo de la misión 2: escudriñar profundamente la atmósfera de Júpiter para comprender mejor de qué está hecho (composición), su temperatura y los movimientos de las nubes, entre otras cosas.

Júpiter es un planeta masivo: contiene mucho material y cuanta más masa hay, más fuerte es la gravedad. Juno tiene un instrumento que puede medir el campo de gravedad alrededor de Júpiter que da una indicación de su masa y cuando se combina con mediciones de su tamaño, esto puede dar a los científicos una estimación de la densidad de Júpiter (qué tan apretado está el material en este planeta). Conocer su densidad puede darnos una idea de su composición: de qué debe estar hecho (principalmente elementos más livianos o elementos pesados).

En masa, la atmósfera de Júpiter está compuesta de aproximadamente un 75% de hidrógeno y un 24% de helio y el porcentaje restante está compuesto por otros elementos. Hay trazas de metano, vapor de agua, amoníaco y compuestos a base de silicio, así como carbono, etano, sulfuro de hidrógeno, neón, oxígeno, fosfina y azufre. Más profundo en su interior, contiene materiales más densos por lo que su composición cambia ligeramente.

Júpiter está marcado con bandas alternas de gas que se conocen como cinturones y zonas, algo que el propio astrónomo Galileo observó hace más de 400 años. Las bandas son características de las nubes a lo largo de los chorros de Júpiter: vientos increíblemente fuertes que soplan alrededor de todo el planeta a unos 360 km / h. Los vientos en los cinturones de color oscuro fluyen en una dirección y los vientos fluyen en la dirección opuesta en las zonas más brillantes. Al igual que en la Tierra, las nubes varían en altitud / altura. En Júpiter, las cimas de las nubes son más altas en un cinturón que en una zona. La profundidad a la que penetran estas bandas de colores y otras características en la atmósfera de Júpiter es una de las preguntas clave a las que los científicos buscan encontrar una respuesta.

Los cinturones y zonas de Júpiter junto con la Gran Mancha Roja

Los cinturones y zonas de Júpiter junto con la Gran Mancha Roja. (Crédito: NASA / JPL / Universidad de Arizona)

Para un cuerpo sólido, el campo de gravedad a su alrededor es simétrico, pero en un cuerpo que tiene dinámica interna, es decir, está hecho de líquido o gas, por lo que cambia y no es fijo, el campo de gravedad puede tener asimetrías y se atribuye a la rotación diferencial (que algunas partes giran / rotan más rápido que otras partes) y también es el resultado de profundos flujos atmosféricos. Juno ha descubierto que el campo de gravedad alrededor de Júpiter varía de un polo a otro. Cuanto más profundos son los chorros, más masa deben contener, lo que daría lugar a una señal más fuerte en el campo de gravedad. Entonces, al estudiar el campo de gravedad, los científicos pudieron determinar qué tan profundo penetran estas corrientes en chorro debajo de las nubes visibles. Los datos de Juno indicaron que esta capa meteorológica de Júpiter es mucho más profunda de lo esperado y es más masiva de lo previsto, alcanzando profundidades de 3000 km. Los vientos atmosféricos de Júpiter se extienden profundamente en su atmósfera y duran mucho más que procesos atmosféricos similares que observamos en la Tierra.

El radiómetro de microondas de Juno (MWR) puede medir la temperatura atmosférica a diferentes profundidades debido a que el agua y el amoníaco son buenos absorbentes de ciertas longitudes de onda de radiación de microondas. Es el proceso mediante el cual funcionan nuestros hornos microondas: las moléculas de agua en nuestros alimentos absorben la energía de las microondas, lo que calienta la comida rápidamente. Por lo tanto, las mediciones de temperatura dan una indicación de la cantidad de agua y amoníaco en las profundidades de la atmósfera de Júpiter. Los datos de MWR han indicado que el cinturón cerca del ecuador penetra todo el camino hacia abajo (desde la parte superior de las nubes de amoníaco hasta lo más profundo de su atmósfera), mientras que los cinturones y zonas en otras latitudes parecen evolucionar hacia otras estructuras. La sonda Galileo envió datos desde profundidades de 120 km antes de dejar de transmitir; a esas profundidades, experimentó presiones de aproximadamente 22 veces la presión atmosférica en la Tierra. Pero los sensores de Juno pueden medir la temperatura y, por lo tanto, el contenido de agua en profundidades donde la presión es 50 veces mayor que la experimentada por la sonda Galileo.

La órbita polar de Juno ofrece vistas espectaculares de sus polos y JunoCam (el instrumento de la cámara diseñado originalmente como una herramienta de alcance) ha tomado algunas imágenes realmente impresionantes de tormentas arremolinadas del tamaño de la Tierra, densamente agrupadas en los polos norte y sur de Júpiter. En el polo norte, hay ocho tormentas que rodean un solo ciclón polar y en el sur, otras cinco dispuestas alrededor de una tormenta central se detectaron desde el principio. Pero en un sobrevuelo más reciente, Juno detectó otro que brotó en el sur. Estas tormentas siguen siendo un misterio para los científicos en términos de cómo se formaron, por qué las tormentas permanecen en una configuración estable y no parecen interrumpirse entre sí mientras se frotan una al lado de la otra y por qué no se ven iguales en ambos polos. Durante el resto de la misión, Juno seguirá observando estas tormentas para ver si persisten o desaparecen.

Polo sur de Júpiter

La Gran Mancha Roja es quizás la característica más grande de Júpiter: es una tormenta gigante y furiosa en su superficie. Aunque los científicos se refieren a ella como tormenta, técnicamente es un anticiclón. Al igual que los ciclones y huracanes en la Tierra, el centro está relativamente en calma, pero en la periferia, los vientos se disparan entre 430 y 680 km / h.

Si bien ha girado a través de Júpiter durante al menos 200 años (ese es el tiempo que se han recopilado los registros escritos de su tamaño), en realidad puede tener más de 350 años si las primeras observaciones de una tormenta similar son de hecho de la Gran Mancha Roja en sí. Pero esta enorme característica se ha ido reduciendo: los registros de su tamaño mostraron que se estaba haciendo más pequeño en el siglo XIX y nuevamente cuando las sondas Voyager de la NASA volaron en 1979 (en ese momento tenía más del doble del ancho de la Tierra). Pero Juno ha revelado que ahora está más cerca de una vez y media el ancho de la Tierra. Esta contracción se aceleró notablemente en mayo de 2019 y se han visto hojas o copos (fragmentos de la tormenta) rompiendo la tormenta principal en las regiones circundantes, y también se han observado rayas de material oscuro que fluyen desde la mancha, lo que hace que parezca como aunque la tormenta se está desmoronando. Así que los astrónomos, tanto profesionales como aficionados, están mirando con avidez.

Las tormentas de Júpiter son más persistentes que fenómenos similares en la Tierra. Los huracanes crecen sobre los océanos y cuando llegan a la tierra, se disipan porque la tierra actúa para frenar las tormentas. Pero dado que Júpiter no tiene superficie como tal, los vientos pueden durar siglos, a veces incluso se fusionan para formar características más grandes o simplemente devoran tormentas vecinas más pequeñas que se acercan demasiado.

Se cree que la Gran Mancha Roja es un área de surgencia, donde las nubes se elevan desde abajo. Algunas tormentas son blancas, pero muchas adquieren el color rojo ladrillo como esta tormenta. La química exacta y la composición responsable del color aún no se han determinado, pero es probable que la principal capa de nubes de la Gran Mancha Roja sea amoníaco, por lo que ese podría ser un factor.

Aunque podemos ver su ancho y medir su tamaño, los científicos han estado ansiosos por descubrir qué tan profundo penetra esta tormenta. Juno ha podido revelar que la Gran Mancha tiene raíces que se adentran unos 300 km en su atmósfera, que es de 50 a 100 veces más profunda que los océanos de la Tierra. Lo que es más, la base de la tormenta es más cálida que en la parte superior y, dado que los vientos están asociados con diferencias de temperatura (el aire cálido sube y el aire frío desciende), el calor en la base de la Gran Mancha Roja explica de alguna manera lo salvaje. vientos que se ven en la parte superior de la atmósfera.

Júpiter

Gran Mancha Roja de Júpiter hecha a partir de imágenes de JunoCam. (Crédito: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstadt / Justin Cowart)

Objetivo de la misión 3: cartografiar el campo gravitatorio y el campo magnético alrededor de este planeta monstruoso, lo que indicará cómo es la estructura profunda de Júpiter.

Uno de los instrumentos a bordo de Juno es el instrumento de gravedad que mide la atracción gravitacional de Júpiter en la nave espacial mientras orbita alrededor. Entonces, si Juno siente un tirón más fuerte mientras vuela sobre una región, puede inferir que hay algo más masivo o una región densa debajo de las nubes visibles sobre la que está volando. Ahora que Juno ha hecho suficientes órbitas alrededor de Júpiter para construir una imagen global de él, los datos de gravedad se pueden usar para construir un mapa de densidad de este gigante gaseoso y comenzar a revelar lo que se esconde debajo.

Existen las dos teorías principales sobre la formación de Júpiter: que los escombros rocosos se fusionaron lentamente para formar un núcleo sólido que luego creció lo suficiente como para que su atracción gravitacional barriera el gas más ligero de hidrógeno y helio en una enorme envoltura a su alrededor y la otra idea es que Júpiter nació de una densa bolsa de gas que quedó girando alrededor del Sol y colapsó sobre sí misma sin un núcleo rocoso. Debido a que no podemos mirar directamente al centro de Júpiter, su estructura interna es algo que los científicos han eludido durante décadas.

Pero una vez más, Juno ha avanzado con esto. Al ser acelerados o ralentizados por la gravedad de Júpiter en diferentes regiones, los científicos han podido rastrear la distribución de masa alrededor del planeta utilizando el instrumento de gravedad. Los datos sugieren que Júpiter tiene un núcleo, pero no como se esperaba. No es una bola compacta en el centro con un borde claramente definido, sino un núcleo diluido difuso que se extiende por casi la mitad de los 143.000 km de diámetro de Júpiter. La razón de esto sigue siendo un misterio, aunque algunos han propuesto que pudo haber sido golpeado en su vida temprana, lo que terminó mezclando material del núcleo con la envoltura de hidrógeno y helio que llena gran parte del resto del planeta. Por lo tanto, es poco probable que Júpiter tenga un núcleo sólido, pero a medida que el gas de las capas superiores se aplasta y contrae en las capas inferiores, es probable que las altas temperaturas y las presiones aplastantes transformen el gas en algo un poco más exótico: hidrógeno metálico líquido (por igual al mercurio que se encuentra en los termómetros viejos). La temperatura en las nubes de Júpiter es de aproximadamente -145 grados Celsius, pero cerca del centro del planeta es mucho más caliente; podría rondar los 24.000 grados Celsius, lo que la haría más caliente que la superficie del Sol.

Júpiter

La estructura interna de Júpiter tiene impactos en otros aspectos de su comportamiento. Antes de la misión Juno, los científicos sabían muy bien que Júpiter tenía un campo magnético increíblemente intenso, pero los resultados del instrumento magnetómetro de Juno han demostrado que es más irregular y más fuerte de lo que nadie había esperado, aproximadamente 10 veces más fuerte que el campo magnético más fuerte encontrado en la Tierra. .

El magnetómetro de la nave espacial, que está mapeando el gran campo magnético del gigante gaseoso, encontró este sorprendente resultado en su primera órbita alrededor de Júpiter y ahora que se han recopilado suficientes datos para proporcionar una cobertura global y mapear el campo magnético del planeta, ha surgido algo muy extraño. El campo magnético es irregular y desigual, más fuerte en algunos lugares que en otros. El campo magnético de la Tierra es producido por una dinamo. Alrededor del núcleo sólido de la Tierra hay un fluido conductor de electricidad: el hierro líquido. La rotación de este fluido produce el campo magnético de nuestro planeta. Nuestro planeta tiene dos polos: los polos magnéticos norte y sur con líneas de campo que se asemejan a las de un imán de barra, por lo que es como si hubiera un imán de barra dentro de la Tierra. Pero el campo magnético de Júpiter es un desastre y eso es quedarse corto. Imagínese tomar una barra magnética, doblarla para que no quede completamente recta, luego deshilachar un extremo y dividir el otro extremo en dos antes de colocarlo en el planeta en un ángulo oscuro. En el norte, las líneas del campo magnético brotan como malas hierbas en lugar de alrededor de un punto central (ese es el extremo deshilachado) y luego en el sur: algunas líneas de campo convergen y entran al planeta alrededor de su polo sur, pero algunas se vuelven a juntar en el planeta en una región al sur del ecuador, que ahora se ha llamado Gran Mancha Azul (un poco confusa porque no es una tormenta). La irregularidad del campo magnético de Júpiter sugiere que el campo magnético puede generarse más cerca de la superficie mediante la acción de una dínamo en lugar de hacerlo desde lo más profundo, como la Tierra.

Objetivo 4 de la misión: explorar la magnetosfera de Júpiter (la región que rodea al planeta en la que las partículas cargadas se ven afectadas por su campo magnético) especialmente cerca de sus polos. Esto proporcionará nuevos conocimientos sobre cómo el gigantesco campo magnético de Júpiter afecta su atmósfera y la creación de sus auroras.

Aunque fue descubierto por primera vez por la nave espacial Voyager 1, las órbitas polares de Juno lo hacen perfecto para estudiar las auroras boreales más poderosas del sistema solar. Cubren enormes regiones de los polos del planeta y son cientos de veces más energéticas que las auroras en la Tierra. La órbita polar de Juno también ha hecho posible capturar vistas de las auroras del sur de Júpiter que son difíciles de ver desde la Tierra debido al ángulo de Júpiter desde nuestra vista con destino a la Tierra.

Las auroras son causadas por partículas cargadas aceleradas que chocan con átomos en la atmósfera de un planeta que luego liberan energía en forma de luz. En la Tierra, son partículas cargadas del Sol (el viento solar) que interactúan con los átomos en la atmósfera terrestre y dan como resultado el espectacular espectáculo de luces que son las auroras. Las partículas cargadas son conducidas a los polos del planeta por el campo magnético de la Tierra y el espectáculo de luces resultante aparece en luz visible. Las auroras de Júpiter son los mismos fenómenos fundamentales, sin embargo, no solo son causadas por partículas cargadas del Sol, sino también de una de sus lunas: Io. Pero las auroras de Júpiter brillan intensamente en rayos ultravioleta y rayos X (e incluso en otras luces) en lugar de luz visible, por lo que no podríamos verlas con nuestros ojos.

Júpiter

Pero de vez en cuando, las auroras crecen a una intensidad increíble y no proviene de una erupción solar gigante. Io es una luna volcánicamente activa. El vulcanismo es el resultado del tirón gravitacional en su superficie e interior, no solo de Júpiter sino de las otras grandes lunas galileanas que orbitan cerca también. Este tirón o flexión de las mareas calienta el interior de Io y hace que una serie de volcanes entren en erupción en su superficie. Io expulsa una gran cantidad de dióxido de azufre y gas oxígeno al espacio y este material se ioniza o carga por el campo magnético de Júpiter y forma una pista en forma de rosquilla o toro alrededor de la órbita de Io llamado Io Plasma Torus. Con el tiempo, las partículas de la magnetosfera interactúan con la atmósfera joviana para producir auroras, pero en ocasiones también hay puntos brillantes en las auroras de partículas cargadas que fluyen directamente desde Io hacia la atmósfera de Júpiter.

Júpiter

El gran campo magnético de Júpiter es el resultado de su rápida rotación. Aunque Júpiter es diez veces más ancho que la Tierra, logra girar sobre su eje dos veces y media más rápido, haciendo una revolución completa en menos de 10 horas. Como Juno ha comenzado a descubrir, el campo magnético no es generado por el núcleo de Júpiter sino por su capa de hidrógeno metálico que está más cerca de la superficie. ¡La magnetosfera de Júpiter (la región del espacio a su alrededor que afecta a las partículas cargadas) es más grande que el Sol! Y debido a su campo magnético increíblemente fuerte, las auroras de Júpiter nunca se detienen. La rotación súper rápida es lo que se cree que acelera las partículas cargadas hacia la atmósfera de Júpiter con más fuerza con una patada mayor.

Debido a que las auroras en la Tierra y Júpiter son el mismo fenómeno, los científicos esperaban que las partículas cargadas que chocan contra la atmósfera de Júpiter obtendrían su energía de la misma manera que las partículas cargadas que chocan con la atmósfera de la Tierra. Es decir, cuando las partículas cargadas giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético de un planeta, crean corrientes eléctricas en el espacio por encima de la atmósfera, de modo que cuando las partículas cargadas viajan a través de ese espacio obtienen un golpe de energía y se aceleran; es cuando estas partículas aceleradas chocan con un átomo en la atmósfera, que se producen las auroras más enérgicas. Pero Juno ha deducido que este mismo mecanismo no es responsable de producir TODAS las intensas auroras en Júpiter. En su primer sobrevuelo sobre las auroras no detectó las partículas cargadas que se disparaban a la atmósfera de Júpiter con esa patada mayor como se esperaba, pero en los sobrevuelos posteriores lo hizo.

Una posible explicación es que justo encima de la atmósfera de Júpiter hay una región de plasma (una región de partículas ionizadas o cargadas) y, al igual que los surfistas en las olas del océano, las partículas pueden acelerarse con las olas en el plasma. Lentamente, al interactuar con muchas ondas, las partículas ganan energía y aquellas que obtienen la mayor cantidad de energía podrían ser la otra causa de las intensas auroras de Júpiter, pero sigue siendo una hipótesis, ya que los investigadores no han descubierto cómo se podrían generar esas ondas de plasma.

El futuro de Juno

En junio de 2012, la NASA extendió la vida útil de la misión hasta julio de 2021. La órbita altamente elíptica de Juno, que lo acercaría al planeta durante solo unas pocas horas de su órbita de 53 días, era limitar la exposición constante a la radiación para proteger los componentes sensibles de la nave espacial. de ser destruido. Solo se esperaba que durara unos pocos pases cercanos, ¡pero todavía está volando fuerte hoy! La órbita más larga de 53 días significa que tomará más tiempo recopilar los datos científicos necesarios y, aunque tiene una fuente de combustible ilimitada ya que funciona con energía solar, la duración general de la misión probablemente estará limitada por el presupuesto en lugar de la exposición a la radiación de los viajes. a través de la magnetosfera de Júpiter (ya que le está yendo bien hasta ahora).

En su último año planeado de orbitar alrededor de Júpiter, Juno continuará profundizando en los misterios de Júpiter y ayudará a proporcionar respuestas más detalladas a los objetivos de su misión. A mitad de camino de su misión, completó la cobertura global de Júpiter, aunque con gran detalle, pero en los meses restantes completará órbitas que lo han llevado a medio camino entre esas órbitas anteriores, lo que significa que podrá proporcionar una imagen aún más detallada de todo el planeta. Si la sonda permanece sana, puede haber una posibilidad de extenderla más allá del final de su misión principal, pero el estado de los instrumentos de las naves espaciales deberá ser monitoreado para minimizar el riesgo de una colisión no deseada con las lunas de Júpiter en caso de que la nave espacial no funcione como necesario y, por supuesto, los presupuestos deberán revisarse.

Secuencia de imágenes de la nave espacial Juno

Secuencia de imágenes de la nave espacial Juno. (Crédito: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Brian Swift / Seán Doran)

Al final de la misión, la NASA planea abandonar la órbita de la nave espacial Juno enviándola a sumergirse en la atmósfera de Júpiter, similar a lo que hizo la sonda Galileo en 1995. Cuando hizo su peligroso descenso, la sonda Galileo fue golpeada por vientos de 640 km / hy se calentó a temperaturas el doble de las experimentadas en la superficie del Sol; eso es lo que le espera a Juno cuando grite en la atmósfera de Júpiter. La salida de órbita está prevista para el 30 de julio de 2021 y, al controlar la nave espacial tras su desaparición, se asegurará de que la nave espacial funcione de acuerdo con las Pautas de protección planetaria de la NASA para que no permanezca como basura espacial o corra el riesgo de contaminación al chocar con otros cuerpos celestes, ya que lo hará. probablemente se desintegre a medida que se sumerge más profundamente en la atmósfera de Júpiter. Pero, durante sus momentos finales, sin duda proporcionará datos muy anticipados y cruciales sobre el interior de Júpiter.

Escrito por Dhara Patel - Oficial de educación en astronomía (junio de 2020)