Egy évvel ezelőtt útjára indult a JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) űrszonda Naprendszerünk legnagyobb bolygója, a Jupiter felé, hogy a víz jelenlétére utaló nyomokat keressen a bolygó legismertebb holdjai közé tartozó Ganymedes, Callisto és Europa nevű égitesten.

A víz a földi élet elengedhetetlen összetevője, így kulcsfontosságú az említett Jupiter-holdak mellett az összes olyan égitest vizsgálata, amelynek felszínén vagy azalatt valamilyen formában jelen lehet a víz, így helyet adhat az általunk ismert élet lehetséges kialakulásának. Ilyen hely például a Szaturnusz Enceladus nevű holdja is.

A csillagászok a jelenlegi technológiával azonban nem tudnak jégfuratokat készíteni a Ganymedes, a Callisto, illetve Europa nevű holdakon, ami azt jelenti, hogy egyelőre nem tudják pontosan meghatározni a jég összetételét és egyéb tulajdonságait, illetve a jégpáncél alatt rejtőző óceánban lévő folyékony víz mennyiségét és eloszlását. Sőt, az óceánok létezésére mindmáig csak közvetett tények utalnak. A Jupiter felé indított JUICE űrszonda azonban nagyban hozzájárulhat az említett holdak ismeretlen, felszín alatti régióinak feltérképezéséhez.

A Jupiter-rendszer és a hozzá látogató JUICE űrszonda illusztrációja. (Forrás: űrszonda: ESA/ATG Medialab; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (University of Leicester); Ganymedes: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/University of Arizona; Callisto és Europa: NASA/JPL/DLR)

Természetesen ez az űrszonda sem fog fizikailag hozzáférni az óceánokhoz, hanem speciális radaros technikákkal igyekszik a jég mélyére „ásni”, és így talán sikerül kimutatnia a jég alatt rejtőző, talán az élet kialakulásához szükséges anyagokat tartalmazó óceán jelenlétét. A nemrégiben a kutatók felfedték a JUICE kifinomult, és kifejezetten a jég, illetve az alatta lévő víz vizsgálatára specializált radarrendszer működésének részleteit.

„A JUICE műszereivel megszerzett adatok elemzésével jobban megérthetjük azt, hogy hogyan oszlik el a folyékony víz Naprendszerünkben.” – mondta a kutatásban részt vevő Elena Pettinelli. – „Annyi bizonyos, hogy sokkal több víz rejtőzik a különféle égitesteken, mint azt 20-30 évvel ezelőtt gondoltuk, így rendkívül izgalmas ennek az új, kifejezetten a víz kimutatására specializált műszernek a használata, hiszen segítségével megállapíthatjuk, hogy pontosan hol lehet ez a sok víz.”

Egy pillantás a jég alá

A JUICE űrszonda a tervek szerint 2031 júliusában fogja elérni a Jupiter rendszerét, hogy részletesen megvizsgálja a bolygó mágneses terét, légkörét, holdjait, illetve halvány gyűrűrendszerét. Az ESA kutatói szerint az űrszonda egyik fő küldetése a gázóriások körül keringő holdak lakhatóságának vizsgálata. Erre a célra a JUICE-t 10 élvonalbeli műszerrel felszerelve indították útjára, amelyek közül az egyik a RIME (Radar for Icy Moon Exploration) nevű, speciális radar. Ez az eszköz „áthatol a jégen”, és körülbelül 9 km-es mélységig lelát a vizsgálandó holdak felszíne alá. A RIME műszer dedikált célja a Ganymedes mint lehetséges módon lakható égitest, mélyebb megismerése, az Europa aktív régióinak vizsgálata, illetve annak bizonyítása, hogy a Callisto a Jupiter-rendszer fiatal korából maradt vissza.

A JUICE űrszonda küldetésének idővonala. (Forrás: ESA.)

A JUICE csapata reménykedik abban is, hogy a RIME kifinomult radarjának segítségével képesek leszünk letapogatni a holdak jeges felszíne alatt rejtőző, folyékony vízből álló óceánokat is, és esetleg meg tudjuk majd határozni azok kémiai összetételét. A kutatásban részt vevő Pettinelli szerint az, hogy a radar látása milyen mélységig képes behatolni a holdak felszíne alá, attól is függ, hogy a jég alatti óceánoknak milyen magas a sótartalma. A só ugyanis valamelyest akadályozza a radar jeleinek terjedését, így jelenléte viszonylag egyszerűen kimutatható.

A JUICE-on egyéb, a RIME-hoz hasonló műszerek is megtalálhatóak, köztük olyan eszközökkel, amelyeket a Földön is teszteltek. Érdekességként megemlítendő, hogy már korábban is volt példa arra, hogy radaros technikákkal mintavételeztük egy másik, naprendszerbeli égitest felszínét, illetve belső szerkezetét. Az első erre irányuló kísérlet az Apollo-17 küldetés során valósult meg, a Hold felszínének letapogatásával, majd később hasonló technikákat használt a Mars Reconnaissance Orbiter nevű műhold is, hogy kimutassa a víz jelenlétét a vörös bolygó déli pólusánál. Jelenleg fejlesztés alatt áll az Envision nevű eszköz is, amelyet a Vénusz átfogó, a magjától a légköréig kiterjedő vizsgálatára terveznek. Az új radaros technikák fejlesztésével tehát a közeljövőben még jobban megismerhetjük a Naprendszerben keringő bolygók, illetve holdjaik eddig rejtett tulajdonságait.

Az itt leírtak mellett Pettinelli részletesen ismertette a RIME műszert, és használatának lehetőségeit a Geosciences Union General Assembly EGU24 nevű konferencián, április 19-én.

A cikk forrása: https://www.space.com/esa-jupiter-moons-juice-spacecraft-ice-penetrating-radar