Come la sonda Juno della NASA permetterà agli scienziati di fare l'archeologia cosmica

NASA Juno il veicolo spaziale è stato in orbita attorno a Giove dal 4 luglio, raccogliendo dati mentre combatteva le radiazioni pesanti create dagli intensi campi magnetici di Giove. Per i prossimi 20 mesi, la navicella spaziale di dimensioni da campo di calcio raccoglierà dati sull'atmosfera del pianeta, sulla magnetosfera, sull'aurora, sulle composizioni chimiche e così via. È una missione enorme e non riguarda solo Giove. Il gigante del gas serve davvero come proxy per il sistema solare stesso. Gli scienziati vogliono capire come ciò l'intera cosa iniziato.

"Non è proprio un'archeologia, nel senso che l'archeologia è tutta una questione di scoprire i resti delle passate culture e civiltà umane", dice Jonathan Lunine, ricercatore planetario alla Cornell University, le cui indagini sono fortemente collegate Juno missione. "Ma è l'archeologia, nel senso che stiamo cercando di portare alla luce un disco, che per sua natura è imperfetto, la prima parte della storia del sistema solare." Giove è essenziale: è così grande che ha spazzato via tutto questo materiale ed essenzialmente lo ha immagazzinato.

Il pianeta più grande del sistema solare, Giove nacque per primo e crebbe rapidamente, attraendo tutti i materiali e i composti elementali che costituiscono il resto degli oggetti celesti in orbita attorno al nostro sole. Studiarlo per conoscere il sistema più ampio non è diverso dallo studiare gli anelli di un albero per conoscere le fluttuazioni climatiche.

"Insieme, Giove e Saturno hanno avuto un effetto primario sulla dinamica del disco da cui si sono formati la Terra e altri pianeti", dice Lunine. Nello specifico, afferma che gli scienziati possono apprendere come si è formato Giove e come potrebbe aver influito sull'evoluzione dei suoi vicini individuando due cose:

1) Il pianeta ha un nucleo roccioso? La presenza di un nucleo ci dirà se Giove si è formato con un processo in due fasi di crescita del nucleo seguito dal collasso del gas, il che indicherebbe un tempo di formazione prolungato che coincide con la nascita e la crescita di altri pianeti terrestri.

Se scopriamo che Giove non ha un nucleo - e soprattutto se un giorno scopriremo che Saturno no - "allora questo ci spingerebbe nella direzione di un modello molto più rapido", dice Lunine. Ciò indicherebbe che un disco planetario è collassato e si è trasformato in due pianeti anziché formare attorno a una sfera originale. Questo processo potrebbe essersi verificato molto prima.

2) Di cosa diavolo è fatto Giove? Lunine ei suoi colleghi sono interessati ad apprendere esattamente la composizione del pianeta perché è probabile che "anche la composizione degli elementi costitutivi di tutti i pianeti del sistema solare, incluso il materiale che potrebbe aver consegnato l'acqua alla Terra".

"Questo", dice Lunine, "è una specie di parte di archeologia cosmica".

Come una città costruita dal materiale endemico in una regione, Giove deve essere stato costruito con materiali disponibili nel suo quartiere galattico. Le città si disgregano ed è certo che i materiali costitutivi di Giove si sono trasformati chimicamente nel tempo, ma le parti sono ancora le parti - e questo è vero anche quando si tratta di ossigeno e acqua.

Investigare l'acqua su Giove è davvero uno sforzo per studiare l'ossigeno come l'ossigeno si è accumulato sul nostro pianeta. Se riusciamo a ottenere quell'informazione, potremmo persino essere in grado di capire il pianeta e capire come si accumula l'ossigeno nei pianeti. Conoscere questo comportamento è una sorta di metodo inverso per scoprire come un pianeta sviluppa il potenziale per la raccolta dell'acqua.

Il lavoro di Lunine ruota attorno a queste due indagini. Per studiare la presenza di un nucleo, seguirà da vicino i dati Juno si riunisce per quanto riguarda il comportamento gravitazionale che emana dal pianeta, coinvolgendo osservazioni relative all'effetto Doppler. Per osservare l'abbondanza di acqua, lui ei suoi colleghi seguiranno le informazioni raccolte dal radiometro a microonde della sonda e utilizzano lunghezze d'onda radio per misurare l'acqua che si trova nelle nuvole del pianeta.

La stessa missione Juno è diventata realtà solo nella versione odierna della NASA. È una missione che si concentra esclusivamente su Giove, in contrasto con il modo Cassini sta studiando tutti i tipi di lune che orbitano attorno a Saturno e Nuovi orizzonti si sta muovendo ben oltre Plutone. Questo perché per studiare Giove, devi raggiungere un'orbita abbastanza vicina da studiare il pianeta mentre resisti a un ambiente violento che inevitabilmente ucciderà qualsiasi veicolo spaziale. Deve essere un'indagine molto specializzata e ristretta.

Sbloccare i segreti dell'origine di Giove e l'infanzia del sistema solare inizieranno davvero solo ad ottobre, quando Juno subirà un'altra bruciatura del motore per trasformarsi in un sempre più vicino orbita. Questo è vero quando la ricerca di Lunine può iniziare. "Questa è davvero un'enorme opportunità", dice.