Ganymede’nin yer altı okyanuslarına ve Jüpiter’in uydularına yolculuk: JUICE neyi ortaya çıkaracak?

Yaklaşık 10 yıl önce Avrupa Uzay Ajansı (ESA), güneş sistemini keşfetmeye yönelik en iddialı görevlerinden birini geliştirmek üzere Jüpiter’i ve uydularının en büyüğü olan Ganymede’yi seçti. Bu, 13 Nisan’da başlaması planlanan JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer) görevidir. JUICE, Jüpiter sistemine ve uydularına seyahat edecek ve kalınlığı bilinmeyen buzlu kabukların altında gizlenmiş sıvı su okyanuslarının bulunduğu buzlu dünyaları keşfedecek.

okyanuslara yolculuk

Sıvı su, yaşam için temel gereksinimdir, ancak güneş sisteminde çok azdır ve bizimki gibi karasal gezegenlerde nadirdir. Bununla birlikte, yaşamın gelişmesi için belki de doğru koşulların var olabileceği Jüpiter ve Satürn’ün uydularının iç okyanuslarında bol miktarda bulunur. Jüpiter ve uydularından oluşan minyatür güneş sistemini incelemek, diğer benzer sistemler hakkında bilgi edinmeye yardımcı olur. Gerçekten de birçok yıldızın gaz devi gezegenleri vardır ve bunların birçoğunun su açısından zengin buzlu maddelere sahip benzer uyduları olabilir.

Bu ötegezegenlerin yörünge çeşitliliği, bu uyduların birçoğunu yaşamın ortaya çıkması için uygun ortamlar haline getirebilir. Böylece JUICE, Jüpiter sistemini, su açısından zengin dünyalara sahip minyatür bir gezegen sisteminin ilk örneği olarak inceleyecek. Yolculukları, uydularının yer altı okyanuslarının yaşanabilirliğini belirlemeye hizmet edecek.

Jüpiter, uyduları ve sıvı su

Jüpiter, güneş sistemindeki gezegenlerin en büyüğüdür. Dünya’nın 318 katı kütlesinde ve Güneş’in yörüngesinde beş kat daha uzakta dönen oluşumu, güneş sistemi tarihine hakim oldu. Jüpiter, onu tanımlanmış bir yüzeyi olmayan bir gaz devine dönüştüren büyük miktarlarda hidrojen ve helyum biriktirdikten sonra oluştu. Muazzam yerçekimi göz önüne alındığında, Güneş’in yörüngesinde dönen gezegenlerin oluşumuna yol açan aynı süreçler, Jüpiter’in etrafında dönen küçük dünyaların oluşumuna yol açtı.

Bu dünyalar arasında, Ay’ımızla karşılaştırılabilir veya daha büyük dört uydu göze çarpıyor: bunlar Io, Europa, Ganymede ve Callisto, karasal gezegenler kadar birbirinden farklı dört dünya. Bu dört uydu, Jüpiter’in yerçekimi tarafından üretilen gelgit kuvvetleri tarafından iç kısımlarında ısıtılır.

Ganymede, Io, Europa ve Callisto

Io, kükürt bileşikleriyle kaplı kayalık bir dünyadır. Büyük patlamalardan gelen malzemenin uzaya kaçtığı devasa volkanlara sahiptir.

Europa, krater veya dağların olmadığı jeolojik olarak genç bir arazide sayısız çizgi ve fay gösteren bir yüzeye sahiptir. Ara sıra Europa’da aktif hale gelen gayzerler, sıcak fakat Io’dan daha az aktif olan bir iç kısımdan su buharından kaçar. Buzlu kabuğunun kalınlığı 20 kilometre kadar kısa olabilir.

Biraz daha uzakta Jüpiter’in yörüngesinde dönen Ganymede, güneş sistemindeki uyduların en büyüğüdür ve uzak geçmişte eriyip katılaşan büyük kraterlere ve uçsuz bucaksız araziye sahiptir. İçinde ve tuzlu okyanusunda, ekvatorunda auroralar oluşturan bir manyetik alan oluşur.

Yaklaşık iki milyon kilometre ötede Jüpiter’in yörüngesinde dönen Callisto, su buzu, karbondioksit ve organik bileşiklerle kaplı karanlık, kraterli bir dünyadır.

aşırı bir gezegen

Devasa Jüpiter’de üstün ölçekli fenomenler meydana gelir. Yüzeysel atmosferinde, gezegeni tamamen kaplayan amonyak bulutları taşıyan, saatte 500 kilometrelik sürekli rüzgarlar buluyoruz. Bulutlarda, haftalarca sürebilen ve Ay’dan daha büyük yatay boyutlara ulaşan ve kökleri 100 km derinliğindeki su bulutlarında olan aşırı konvektif fırtınalar görüyoruz.

Gezegenin birçok yerinde, fırtınaların içinde ve dışında, karasal yıldırımdan bin kat daha enerjik olabilen şimşekler görüyoruz.

Jüpiter’in manyetik alanı, tüm güneş sistemindeki en büyük yapıyı oluşturan yüz milyonlarca kilometrelik bir manyetosfer boyunca uzanır. Bu yoğun manyetik alan, kutup atmosferini ısıtan ve karmaşık organik moleküllerin karanlık sislerini üreten kalıcı auroralar oluşturur.

JUICE’ın hareket halindeki görevi

JUICE, 2032’de Jüpiter’e varacak ve 4 yıl boyunca gezegenin etrafında 66 tur atarak, giderek Ganymede’nin yörüngesine yaklaşacak. Bu süre zarfında JUICE, Jüpiter’in atmosferini ve manyetosferini inceleyerek böylesine karmaşık bir dünyanın nasıl çalıştığını anlamamızı sağlayacak.

JUICE, gezegeni çevreleyen karanlık halkaları gözlemleyecek ve daha küçük uydularını inceleyecek. Bu veriler bize Jüpiter ve uydularının nasıl oluştuğunu ve oluşumlarının güneş sisteminin tarihi üzerindeki etkisini anlamamız için gerekli ayrıntıları sağlayacak.

Hayat donmuş dünyalarda olabilir

Jüpiter sisteminin ilk keşfi sırasında JUICE, 500 km’lik yüksek yörüngesine girmeden önce Europa üzerinden iki kez uçacak, Callisto’ya 21 yakın geçiş ve Ganymede’ye 20’den fazla yakın geçiş yapacak. Orada Merkür’den daha büyük olan bu dünyayı 2 yıl daha keşfedecek.

Görevin sonunda yeterli yakıtı varsa, yüzeyden 200 km daha yakın bir yörüngeye inecek. JUICE, sahip olduğu 10 bilimsel alet ve Jüpiter’in uydularının üst jeolojisinin keşfi sayesinde bu dünyaların buzlu kabuklarının ne kadar kalın olduğunu, ne kadar sıvı su içerdiklerini ve nasıl oluştuklarını anlatacak ve bize Jüpiter’in uyduları hakkında temel bilgiler verecek. yüzeylerinde bulunan organik moleküllerdir.

JUICE’ın üreteceği bilgi, ötegezegenler hakkında sahip olduğumuz bilgilerle birlikte, bize evrende ne kadar çok buzlu uydu olduğu ve potansiyel yaşanabilirliklerinin ne olduğu hakkında önemli bilgiler verecek. Belki de bizimki gibi yakalanması zor yaşamın bol olduğu karasal gezegenlerde değil, bunun gibi buzlu dünyalardadır.