Cómo la sonda Juno de la NASA permitirá a los científicos hacer arqueología cósmica

De la NASA Juno La nave espacial ha estado en órbita alrededor de Júpiter desde el 4 de julio, recolectando datos mientras combate la radiación intensa creada por los intensos campos magnéticos de Júpiter. Durante los próximos 20 meses, la nave espacial del tamaño de un campo de fútbol recopilará datos sobre la atmósfera del planeta, la magnetosfera, la aurora, las composiciones químicas, etc. Es una misión masiva y no se trata solo de Júpiter. El gigante del gas realmente está sirviendo como un proxy para el sistema solar en sí. Los científicos quieren entender cómo eso toda la cosa comenzó

"No es realmente arqueología, en el sentido de que la arqueología se trata de desenterrar los restos de culturas y civilizaciones humanas pasadas", dice Jonathan Lunine, un investigador planetario de la Universidad de Cornell cuyas investigaciones están fuertemente relacionadas con la Juno misión. "Pero es la arqueología, en el sentido de que estamos tratando de desenterrar de un registro, que por su naturaleza es imperfecto, la primera parte de la historia del sistema solar". Júpiter es esencial para eso: es tan grande que barrió Hasta todo este material y esencialmente lo almacenamos.

El planeta más grande del sistema solar, Júpiter nació primero y creció rápidamente, atrayendo todos los materiales y compuestos elementales que conforman el resto de los objetos celestes en órbita alrededor de nuestro sol. Estudiarlo para aprender sobre el sistema más amplio no es diferente al estudiar los anillos de un árbol para aprender sobre las fluctuaciones del clima.

"Juntos, Júpiter y Saturno tuvieron un efecto primario en la dinámica del disco desde el cual se formaron la Tierra y otros planetas", dice Lunine. Específicamente, dice que los científicos pueden aprender cómo se formó Júpiter y cómo pudo haber afectado la evolución de sus vecinos al descubrir dos cosas:

1) ¿Tiene el planeta un núcleo rocoso? La presencia de un núcleo nos dirá si Júpiter se formó mediante un proceso de dos pasos de crecimiento del núcleo seguido por el colapso del gas, lo que indicaría un tiempo de formación prolongado que coincidió con el nacimiento y el crecimiento de otros planetas terrestres.

Si descubrimos que Júpiter no tiene un núcleo, y especialmente si algún día descubrimos que Saturno tampoco lo tiene, "eso nos empujaría hacia un modelo mucho más rápido", dice Lunine. Eso indicaría que un disco planetario colapsó y se convirtió en dos planetas en lugar de formarse alrededor de una esfera original. Ese proceso podría haber ocurrido mucho antes.

2) ¿De qué diablos está hecho Júpiter? Lunine y sus colegas están interesados ​​en saber exactamente qué pasa con la composición del planeta porque es probable que también sea "la composición de los bloques de construcción de todos los planetas del sistema solar, incluido el material que puede haber entregado agua a la Tierra".

"Esto", dice Lunine, "es una parte de la parte de la arqueología cósmica".

Al igual que una ciudad que se está construyendo a partir de material endémico en una región, Júpiter debe haberse construido con materiales disponibles en su vecindario galáctico. Las ciudades se desmoronan y es seguro que los materiales constitutivos de Júpiter se han transformado químicamente con el tiempo, pero las partes siguen siendo las partes, y eso también es cierto cuando se trata de oxígeno y agua.

Investigar el agua en Júpiter es realmente un esfuerzo por estudiar el oxígeno y cómo el oxígeno se acumula en nuestro planeta. Si podemos obtener esa información, podríamos incluso entender el planeta y entender cómo se acumula el oxígeno en los planetas. Conocer este comportamiento es una forma inversa de descubrir cómo un planeta desarrolla el potencial para recolectar agua.

El trabajo de Lunine gira en torno a estas dos investigaciones. Para estudiar la presencia de un núcleo, estará siguiendo de cerca los datos Juno se reúne en relación con el comportamiento gravitatorio que emana del planeta, e incluye observaciones relacionadas con el efecto Doppler. Para observar la abundancia de agua, él y sus colegas seguirán la información recopilada por el radiómetro de microondas de la nave, y utilizarán las longitudes de onda de radio para medir el agua que se encuentra en las nubes del planeta.

La misión Juno en sí misma solo ha sido posible en la versión de hoy de la NASA. Es una misión que se centra exclusivamente en Júpiter, en oposición a la forma en que Cassini está estudiando todo tipo de lunas orbitando Saturno y Nuevos horizontes Se está moviendo mucho más allá de Plutón. Esto se debe a que para estudiar Júpiter, tienes que llegar a una órbita lo suficientemente cerca para estudiar el planeta mientras resistes un entorno violento que inevitablemente matará a cualquier nave espacial. Tiene que ser una investigación muy especializada y estrecha.

Desbloquear los secretos del origen de Júpiter y la infancia del sistema solar en realidad solo comenzará en octubre, cuando Juno sufrirá otra quema del motor para abrirse camino en una aún más cerca orbita. Eso es realmente cuando la investigación de Lunine puede comenzar. "Esta es realmente una tremenda oportunidad", dice.