Auf 20. JuliNS, 2021 , führte die NASA-Raumsonde Juno einen Vorbeiflug am größten Mond des Jupiter (und des Sonnensystems) durch. Ganymed . Dieser enge Pass wurde als Teil der vierunddreißigsten Umlaufbahn des Orbiters des Gasriesen (Perijove 34) durchgeführt, bei der die Sonde bis auf 50.109 km (31.136 Meilen) der Mondoberfläche vordrang. Das Missionsteam nutzte diese Gelegenheit, um Bilder von Ganymeds mit Junos aufzunehmen Jovian Infrarot Auroral Mapper (JIRAM).
Diese wurden mit Bildern kombiniert, die während zweier vorheriger Vorbeiflüge aufgenommen wurden, um ein neue Infrarotkarte von Ganymeds Oberfläche , die zu Ehren des zehnjährigen Jubiläums der Mission (die am 5. August von der Erde gestartet wurde) veröffentlicht wurdeNS, 2011). Diese Karte und das JIRAM-Instrument könnten neue Informationen über die eisige Hülle von Ganymed und die Zusammensetzung seines inneren Ozeans liefern, die Aufschluss darüber geben könnten, ob er Leben unterstützen könnte oder nicht.
Das JIRAM-Instrument wurde entwickelt, um Infrarotlicht zu detektieren, das aus dem Inneren des Jupiter austritt und die atmosphärische Dynamik in einer Tiefe von 50 bis 70 km (30 bis 45 Meilen) unter den Wolkenspitzen des Jupiter charakterisiert. Das Instrument kann jedoch auch verwendet werden, um die größten Jupitermonde Io, Europa, Ganymed und Callisto zu untersuchen – zu Ehren ihres Entdeckers (Galileo Galiläa) zusammenfassend als die Galileischen Monde bekannt.
Wie Scott Bolton, Junos Principal Investigator am Southwest Research Institute (SwRI), in einem NASA Pressemitteilung :
„Ganymed ist größer als der Planet Merkur, aber so ziemlich alles, was wir auf dieser Mission zum Jupiter erforschen, hat einen monumentalen Maßstab. Die Infrarot- und andere Daten, die Juno während des Vorbeiflugs gesammelt hat, enthalten grundlegende Hinweise zum Verständnis der Entwicklung der 79 Monde des Jupiter von der Zeit ihrer Entstehung bis heute.“
Die beiden vorherigen Vorbeiflüge fanden am 7. JuniNS, 2021 , und 26. DezemberNS, 2019, als sich der Orbiter auf 50.109 km (31.136 Meilen) bzw. 1.046 km (650 Meilen) näherte. Die bereitgestellten Beobachtungsgeometrien ermöglichten es dem JIRAM-Instrument, zum ersten Mal die nördliche Polarregion von Ganymed zu sehen und die Vielfalt der Zusammensetzung zwischen den niedrigen und hohen Breiten zu vergleichen.
Insbesondere dieJunoSonde konnte die dramatische Wirkung von geladenen Teilchen (Plasma) aus dem Magnetfeld des Jupiter auf die Oberfläche von Ganymed sichtbar machen. Ganymed ist einzigartig unter den Monden des Sonnensystems, da es der einzige Satellit ist, der über ein eigenes Magnetfeld verfügt. Auf der Erde führt das Vorhandensein eines Magnetfelds dazu, dass geladene Teilchen von der Sonne um die Pole in die Erdatmosphäre eintreten.
Diese Partikel interagieren dann mit Gasmolekülen in der oberen Erdatmosphäre, was zu Polarlichtaktivität führt – Aurora Borealis auf der Nordhalbkugel und Aurora Australis auf der Südhalbkugel. Da Ganymed keine Atmosphäre hat, die den Fluss geladener Teilchen behindert, wird die Oberfläche um die Pole ständig mit Plasma beschossen, das von Jupiters riesiger Magnetosphäre erzeugt wird.
Kommentierte Karte von Ganymed. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/USGS
Genannt Alessandro Mura, ein Juno-Co-Ermittler der Nationales Institut für Astrophysik (INAF) in Rom:
„Wir fanden die hohen Breiten von Ganymed, die von Wassereis dominiert werden, mit feiner Korngröße, das das Ergebnis des intensiven Bombardements geladener Teilchen ist. Umgekehrt werden niedrige Breiten durch das Magnetfeld des Mondes abgeschirmt und enthalten mehr von seiner ursprünglichen chemischen Zusammensetzung, insbesondere von Nicht-Wasser-Eis-Bestandteilen wie Salzen und organischen Stoffen. Es ist äußerst wichtig, die einzigartigen Eigenschaften dieser eisigen Regionen zu charakterisieren, um die Weltraumbewitterungsprozesse, denen die Oberfläche unterliegt, besser zu verstehen.“
Die Polaransichten und Nahaufnahmen Juno war eingeweiht, um auf Beobachtungen aufzubauen, die bei früheren NASA-Missionen zur Erforschung des Jupiter-Systems gemacht wurden. Dazu gehören die Reisen 1 und 2 Missionen, die 1979 auf ihrem Weg zum äußeren Sonnensystem das System passierten; das Cassini-Huygens und Neue Horizonte Missionen, die 2000 bzw. 2007 auf ihrem Weg zu Saturn bzw. Pluto vorbeigeflogen sind.
Diese neuesten Informationen bauen auch auf Beobachtungen der Galilei Raumsonde, die die erste spezielle Mission zur Untersuchung des Jupiter und seiner Monde war (Juno ist die zweite) und die erste Mission, um einen äußeren Planeten zu umkreisen. In naher Zukunft werden die ESA und die NASA den JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) und den Europa Clipper entsenden, um Jupiters Monde genauer zu erkunden – mit Fokus auf Ganymed bzw. Europa.
Künstlerische Darstellung von Juno bei Jupiter. Bildnachweis: NASA
Die Juno-Mission startete am 5. August von der Cape Canaveral Air Force StationNS, 2011, und reiste 2.800 Millionen Kilometer (1.740 Millionen Meilen) zurück, um am 4. Juli Jupiter zu erreichenNS, 2016. Die Mission war ursprünglich für sieben Jahre (Ende 2018) geplant, wurde aber seitdem zweimal verlängert: zunächst bis Juli 2021 und zuletzt bis September 2025 . Genannt Ed Hirst, der Projektmanager der Juno-Mission am NASA JPL:
„Seit dem Start hat Juno über 2 Millionen Befehle ausgeführt, den Jupiter 35 Mal umkreist und ungefähr drei Terabit an wissenschaftlichen Daten gesammelt. Wir sind begeistert von unserer fortlaufenden Erforschung des Jupiter, und es wird noch viel mehr kommen. Wir haben unsere erweiterte Mission begonnen und freuen uns auf 42 zusätzliche Umlaufbahnen, um das Jupiter-System zu erkunden.“
In der nächsten Phase seiner erweiterten Mission wird Juno seine Umlaufbahn um Jupiter verengen, was es ihm ermöglichen wird, mehrere enge Pässe zu machen, um Jupiters Nordpolarzyklone zu beobachten. Es wird auch zusätzliche Vorbeiflüge von Ganymed durchführen und enge Vorbeiflüge an Europa und Io (und mehr an Ganymed) machen. Am wichtigsten ist vielleicht, dass der Orbiter die erste Erkundung des schwachen Ringsystems durchführen wird, das den Planeten umgibt, in dem einige der kleineren Satelliten des Jupiter umkreisen.
Diese Beobachtungen werden die Entdeckungen erweitern, die Juno bereits über die innere Struktur des Jupiter, das innere Magnetfeld, die Atmosphäre und die starke Magnetosphäre gemacht hat. Eingehüllt in eine gasförmige Hülle und von solch mächtigen Kräften regiert, ist Jupiter eine sprichwörtliche Zwiebel, deren viele Schichten zusätzliche wissenschaftliche Entdeckungen verbergen. Mit seinen vielen bevorstehenden Umlaufbahnen,Junowird weiterhin Schichten ablösen, um mehr über die Entstehung und Entwicklung von Jupiter und anderen Gasriesen zu erfahren.
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