Juno missie gaat mogelijk Jupiters manen bezoeken

Als de plannen van NASA’s Juno team goedgekeurd worden, dan gaat Juno in de komende jaren langs de manen van Jupiter vliegen. Juno doet sinds het in een baan rond Jupiter kwam in 2016 onderzoek naar de binnenkant van Jupiter. En dat onderzoek is geslaagd. We weten inmiddels dat Jupiter ooit door een grote protoplaneet geraakt is. De kern is daardoor nog altijd “pluizig” en niet scherp omrand. De kern is met andere woorden goed door elkaar geschud.

Volgend jaar houd de huidige missie van Juno officieel op. Het Juno team heeft een plan ingediend voor een vervolg van juli 2021 tot september 2025. In die tijd moet Juno meerdere keren langs Jupiters grote manen vliegen. In de zomer van 2021 al vliegt Juno op 1000 km langs Ganymedes. En eind 2022 vliegt de ruimtesonde op slechts 320 km langs Europa. Ook zal Juno twee keer langs de vulkaanmaan Io vliegen op ongeveer 1500 km afstand.

Wat zal Juno’s bijdrage zijn aan het onderzoek naar deze manen? Uiteraard zullen de manen in beeld gebracht worden met JunoCam. De resolutie zal niet beter zijn dan wat NASA’s Galileo sonde heeft gefotografeerd, maar we zullen wel veranderingen op het oppervlak kunnen zien. De microgolf radiometer kan de dikte van het ijs meten. Met de spectrometer zouden concentraties van waterijs, kooldioxide en organische moleculen in beeld gebracht kunnen worden. En diverse instrumenten zouden ook geiserpluimen kunnen detecteren. Een mooi voorproefje voordat de Europa Clipper missie gelanceerd wordt in 2024. Die zou in 2030 bij Jupiter moeten aan komen.

Eind vorig jaar vloog Juno al eens in de buurt van Ganymedes, op 100.000 km afstand. (Foto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM)

Bij Ganymedes kan Juno bovendien de magnetosfeer in 3D in kaart brengen. Ganymedes is de enige maan met een magnetosfeer. Bij Io kan Juno eventuele magma oceanen kunnen vinden. Tenslotte zal ook onderzoek gedaan worden aan de ringen van Jupiter.

En dit is eigenlijk allemaal mogelijk omdat Juno in 2016 niet in zijn juiste baan kwam. Juno draaide eerst in 53 dagen rond de grootste planeet van ons zonnestelsel. Daarna had de baan verlaagd moeten worden zodat Juno elke 14 dagen zijn laagste passage zou maken. Maar er waren problemen met Juno’s raketmotor en het team besloot het risico niet te nemen om deze nog eens te ontbranden. Door Juno’s hogere baan kostte het meer tijd om de wetenschappelijke gegevens te verzamelen, maar is Juno’s elektronica minder bloot gesteld aan Jupiters sterke stralingsveld. En dus kan de missie dus nog even door. Eind dit jaar zullen we weten of budget vrij komt voor deze uitgebreide missie.

Bron:

https://spaceflightnow.com/2020/10/12/juno-team-planning-close-flybys-of-jupiters-moons/

Coverfoto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill (CC-BY)

Jupiter botste mogelijk ooit frontaal met een grote protoplaneet

In 2016 kwam NASA’s Juno satelliet aan bij Jupiter om te onderzoeken hoe de binnenkant van de grootste planeet van ons zonnestelsel er uit ziet. Aan de hand van zwaartekrachtmetingen kwamen we er achter dat Jupiter’s kern niet enkel uit rots en ijs bestaat, maar dat er waterstof en helium door gemengd is. Daardoor krijg je een diffuse afscheiding met de rest van de atmosfeer. Dat was niet verwacht en astronomen zochten naar een verklaring.

Een team van Zwitserse en Chinese astronomen vermoedden dat dit iets te maken had met een inslag die Jupiter ooit te verduren heeft gehad. Dus ze besloten tienduizenden computersimulaties te draaien van inslagen met objecten van uiteenlopende grootten. Ze testten daarbij verschillende soorten impacten: van schampshotten tot frontale botsingen. Daarna keken ze wat voor resultaat dit opleverde. Niet alleen voor de kern van Jupiter, maar ook of Jupiter daarna in zijn huidige vorm gevormd had kunnen worden. Wat ze leerden, was dat als Jupiter in zijn vroege bestaan botste met een grote protoplaneet, dit miljarden jaren later nog te merken zou zijn aan een diffuse kern.

Jupiterimpact2.png
Een 3D afbeelding van Jupiter voor tijdens en na de impact. (Afbeelding: Shang-Fei Liu)

Wat voor botsing moeten we aan denken? Het artikel zegt dat de botsing plaats gehad zou moeten hebben in de periode waarbij Jupiter nog slechts 10 keer de massa van de Aarde was (Jupiter is nu 318 Aarde massa’s). Een even zo zware protoplaneet zou in een frontale botsing met Jupiter gekomen kunnen zijn. Deze botsing zou de kern kunnen hebben verpulverd, waardoor je tot op de dag van vandaag geen scherpe afscheiding tussen het rots en ijs in de kern en het waterstof en helium in de atmosfeer meer hebt.

Er zal meer onderzoek nodig zijn om deze hypothese te controleren. Maar als het waar is, dan lijkt het erop dat het vroege zonnestelsel flink wat botsingen gekend heeft. Het is waarschijnlijk hoe onze maan ontstaan is, hoe Mercurius een merkwaardige metaal-rots verhouding gekregen heeft en hoe Uranus op zijn kant is gekomen. En de auteurs van het artikel denken dat een dergelijke impact ook bepaalde kenmerken van Saturnus zou kunnen verklaren.

Bronnen:

http://nccr-planets.ch/blog/2019/08/14/giant-impact-disrupted-jupiters-core/

https://www.centauri-dreams.org/2019/08/22/giant-jovian-impact-could-explain-juno-data/

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1470-2 (paywall)

Coverafbeelding: Astrobiology Center, Japan)