Drie Jupiter-manen komen na bijna twintig jaar weer in beeld

05-02-2021 08:00

Categorie: Milieu

Drie Jupiter-manen komen na bijna twintig jaar weer in beeld

Foto: Sabrine el Alami, Redactie: Gilles de Kock

 

Binnenkort zal de NASA-sonde Juno vlak langs een trio van fascinerende manen vliegen, waaronder een hemellichaam dat volgens wetenschappers de meest aannemelijke plek in het zonnestelsel is om buitenaards leven te vinden.

 

In deze opname van de NASA-sonde Juno is te zien hoe Jupiters maan Io een wereld van vulkanisme die elke 42 uur éénmaal om de reuzenplaneet draait en zijn schaduw op het Joviaanse wolkendek werpt. Na vijf jaar in een omloopbaan rond Jupiter begint de NASA-sonde Juno zich in een spiraalvormige beweging richting het hart van het Joviaanse systeem te verplaatsen. En het team dat Juno op aarde volgt, kan niet wachten om het op zijn gedurfde reis te begeleiden. “Het was een buitenissig idee, dat je een overstap kunt maken van een sonde die vanuit zijn omloopbaan vooral de planeet Jupiter bestudeert naar een echte ontdekker die het hele systeem zal verkennen.

 

Naarmate Juno zich verder in dat systeem waagt, zullen zijn omloopbanen rond Jupiter telkens strakker worden, waardoor het ruimtevaartuig de grootste planeet van het zonnestelsel en ook drie van zijn meest intrigerende manen steeds dichter zal naderen. Op deze foto van Juno is te zien hoe het minuscule silhouet van de maan Io opkomt boven Jupiter.

En tenslotte zal de sonde tijdens een gewaagde duikvlucht langs Jupiter ook de maan Io tegenkomen, een extreem vulkanische wereld die is bedekt met zwavelrijp. Het zal voor het eerst sinds het einde van de Galileo-missie, in 2003, zijn dat de drie manen van zó dichtbij worden geobserveerd. Wetenschappers die onderzoek naar deze geheimzinnige ijswerelden in het buitenste zonnestelsel doen, zijn opgetogen over het vooruitzicht. “Want manen zijn veel en veel interessanter.

 

Naast het bestuderen van deze drie hemellichamen zal Juno ook de ringen van Jupiter analyseren, door meermalen door dit stelsel van puingordels heen te vliegen. De duistere en ijle ringen zijn niet zo spectaculair als die van Saturnus, en wetenschappers weten er heel weinig over.

Vijf jaar rond Jupiter
De sonde heeft tot nu toe vooral naam gemaakt met zijn ongekend gedetailleerde foto’s van de grootste planeet van het zonnestelsel. Maar van dichtbij en door de lens van de JunoCam blijkt de gasreus een rijk geschakeerde wereld te zijn die door nog veel meer cyclonen wordt gekenmerkt, onder andere rond zijn voorheen onbekende noord- en zuidpool. Naast een ijl ringenstelsel wordt Jupiter omcirkeld door zo’n 79 manen, waaronder twaalf die pas drie jaar geleden bij toeval zijn ontdekt. Inmiddels worden Ganymedes, Callisto, Europa en Io tot de meest fascinerende plekken in het hele zonnestelsel gerekend, en dat terwijl slechts een paar ruimtevaartuigen dicht genoeg in de buurt zijn gekomen om ze gedetailleerd te kunnen bestuderen.


Op 07 juni zal Juno de eerste van zijn twee ‘fly-by’s’ langs de maan uitvoeren, die evenals de andere Galileïsche satellieten is vernoemd naar een van de vele mythologische geliefden van de god Jupiter. Ganymedes wordt vooral als een bizarre wereld beschouwd omdat het de enige maan in het zonnestelsel is die zijn eigen magneetveld opwekt – een fenomeen dat volgens wetenschappers het werk is van een rondwervelende massa vloeibaar ijzer en nikkel, vergelijkbaar met de aardkern. Onduidelijk is hoe Ganymedes dit interne magnetische systeem gedurende de hele geschiedenis van het zonnestelsel in stand heeft weten te houden, terwijl andere hemellichamen, zoals onze maan en Mars, hun magneetvelden miljarden jaren geleden al zijn kwijtgeraakt. Wetenschappers vermoeden ook dat er onder Ganymedes’ pokdalige schil van ijs een wereldomspannende oceaan verborgen ligt en observaties van Juno zouden meer inzicht moeten opleveren in die ijsschil en zijn eventuele zwakke plekken.

Uiteindelijk zal de sonde door zijn wisselwerking met het zwaartekrachtsveld van Ganymedes een tien dagen kortere omloopbaan rond Jupiter afleggen, waardoor het ruimtevaartuig koers zet naar Europa en Io.

De maan 101
In september 2022 zal Juno langs Europa vliegen, de kleinste van de vier Galileïsche manen en een wereld die wordt beschouwd als een van de plekken in het zonnestelsel waar de mogelijkheid van buitenaards leven het meest aannemelijk is. De NASA is van plan dat in de komende circa vijftien jaar te proberen, met de missie van de Europa Clipper, die momenteel wordt voorbereid op zijn lange reis door het buitenste zonnestelsel. Volgend jaar zal Juno driemaal langs de maan Europa scheren. Juno zal de ijsschil rond Europa ook afspeuren op bijzonder zwakke plekken of gebieden waar deze ijskorst verborgen reservoirs van water zou kunnen bevatten.

Op dat soort locaties zou het voor een toekomstige robotverkenner eenvoudiger zijn om monsters uit de verborgen oceaan te nemen. Met de scans van Europa’s oppervlak zal Juno ook een kaart van de nooit eerder geobserveerde polen van de maan kunnen samenstellen. Terwijl Juno langs Europa duikt, zal het ruimtevaartuig nog eens vijf dagen van zijn omlooptijd rond Jupiter kwijtraken. Zijn omloopbaan zal daardoor worden bekort tot slechts 38 dagen en de sonde richting de helse maan Io sturen.

Toen de NASA-sonde New Horizons in 2007 langs Jupiter vloog, zagen zijn camera’s een enorme fontein van vuur ruim driehonderd kilometer boven het oppervlak van Io oprijzen. Van de vier Galileïsche manen draait Io het dichtst rond Jupiter – elke 42 uur – en behoort daarmee tot de gevaarlijker en lastiger bestemmingen voor Juno. Io zelf wordt intern verhit omdat deze wereld door de zwaartekracht van zowel Jupiter als Europa voortdurend wordt uitgerekt en samengedrukt, wat ook de reden is voor zijn vele vulkanische oprispingen. In 2023 zal Juno elfmaal op relatief korte afstand langs Io scheren, waarbij er volgens Rathbun hopelijk iets valt te zien van de spectaculaire vulkanische activiteit in de regio Tvashtar Paterae, die eerder door New Horizons werd gespot.

Volgens Rathbun lijken de vulkanen op hogere breedten anders te zijn dan die in de buurt van de evenaar, in de zin dat ze veel minder vaak maar met veel meer geweld uitbarsten. Volgens Bolton zou Juno kunnen bijdragen aan het antwoord op de vraag of de vulkanen van Io worden gevoed door een wereldomspannende oceaan van magma of door kleinere en meer verborgen magmabellen, die plaatselijke uitbarstingen veroorzaken. Hij maakt zich geen zorgen over het feit dat Juno Jupiter zo dicht zal naderen of dat de sonde dwars door het ijle ringenstelsel van de planeet zal vliegen. Als er één ruimtevaartuig in staat is om de extreme straling van Jupiter of een botsing met ijsdeeltjes in de ringen te doorstaan, dan is het Juno.