Juno Probe ของนาซาจะทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจโบราณคดีของจักรวาลได้อย่างไร

นาซ่า จูโน ยานอวกาศอยู่ในวงโคจรรอบดาวพฤหัสตั้งแต่ 4 กรกฎาคมรวบรวมข้อมูลในขณะที่ต่อสู้กับรังสีหนักที่สร้างโดยสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของดาวพฤหัส ในอีก 20 เดือนข้างหน้ายานอวกาศขนาดเท่าสนามฟุตบอลจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของโลก, สนามแม่เหล็ก, ออโรร่า, องค์ประกอบทางเคมีและอื่น ๆ มันเป็นภารกิจที่ยิ่งใหญ่และเป็นภารกิจที่ไม่เกี่ยวกับดาวพฤหัสบดี ยักษ์ก๊าซทำหน้าที่เป็นเสมือนตัวแทนของระบบสุริยะ นักวิทยาศาสตร์ต้องการเข้าใจว่า เรื่องทั้งหมด เริ่มแล้ว

“ มันไม่ใช่โบราณคดีจริงๆในแง่ที่ว่าโบราณคดีเป็นเรื่องเกี่ยวกับการค้นพบซากของวัฒนธรรมมนุษย์และอารยธรรมในอดีต” โจนาธานลูเนนนักวิจัยดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์กล่าวว่าการสืบสวนเกี่ยวข้องกับ จูโน หน้าที่ “ แต่มันเป็นโบราณคดีในแง่ที่ว่าเราพยายามที่จะค้นพบบันทึกซึ่งโดยธรรมชาติแล้วมันไม่สมบูรณ์ส่วนแรกสุดของประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะ” ดาวพฤหัสบดีมีความสำคัญต่อสิ่งนั้น: มันใหญ่จนมันกวาด วัสดุทั้งหมดนี้และเก็บไว้เป็นหลัก

ดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะดาวพฤหัสเกิดมาก่อนและเติบโตอย่างรวดเร็วโดยดึงดูดวัสดุและสารประกอบทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นวัตถุท้องฟ้าที่เหลือในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ของเรา การศึกษาเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับระบบที่กว้างขึ้นนั้นไม่เหมือนกับการศึกษาวงแหวนของต้นไม้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับความผันผวนของสภาพอากาศ

“ ด้วยกันดาวพฤหัสและดาวเสาร์มีผลกระทบหลักต่อการเปลี่ยนแปลงของดิสก์ซึ่งโลกและดาวเคราะห์อื่นก่อตัวขึ้น” Lunine กล่าว โดยเฉพาะเขากล่าวว่านักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการก่อตัวของดาวพฤหัสบดีและวิธีที่มันอาจส่งผลกระทบต่อการวิวัฒนาการของเพื่อนบ้านโดยการหาสองสิ่ง:

1) ดาวเคราะห์มีแกนกลางหินหรือไม่? การปรากฏตัวของแกนกลางจะบอกเราว่าดาวพฤหัสบดีก่อตัวขึ้นโดยกระบวนการสองขั้นตอนของการเติบโตของแกนกลางตามด้วยการล่มสลายของก๊าซหรือไม่ซึ่งจะบ่งบอกถึงเวลาการก่อตัวที่ยาวนานขึ้นซึ่งใกล้เคียงกับการกำเนิดและการเติบโตของดาวเคราะห์โลกอื่น ๆ

หากเราพบว่าดาวพฤหัสบดีไม่มีแกน - และโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าหากวันหนึ่งเราพบว่าดาวเสาร์ไม่ได้เป็นเช่นนั้น -“ ถ้าเช่นนั้นมันจะผลักเราไปในทิศทางของแบบจำลองที่เร็วกว่ามากขึ้น” Lunine กล่าว นั่นจะบ่งบอกว่าแผ่นดิสก์ดาวเคราะห์ยุบตัวและกลายเป็นดาวเคราะห์สองดวงแทนที่จะก่อตัวเป็นวงรอบดั้งเดิม กระบวนการนั้นอาจเกิดขึ้นเร็วกว่านี้มาก

2) ดาวพฤหัสบดีทำมาจากอะไร? Lunine และเพื่อนร่วมงานของเขาสนใจที่จะเรียนรู้สิ่งที่เกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวเคราะห์เพราะมันมีแนวโน้มว่า“ องค์ประกอบของหน่วยการสร้างของดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะรวมถึงวัสดุที่อาจส่งน้ำมายังโลก”

“ สิ่งนี้” Lunine กล่าว“ เป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลโบราณคดี”

เช่นเดียวกับเมืองที่ถูกสร้างขึ้นจากวัตถุเฉพาะถิ่นสู่ภูมิภาคดาวพฤหัสบดีจะต้องถูกสร้างขึ้นด้วยวัสดุที่มีอยู่ในย่านกาแล็กซี่ เมืองแตกสลายและเป็นที่แน่นอนว่าวัสดุที่เป็นส่วนประกอบของดาวพฤหัสบดีได้เปลี่ยนรูปแบบทางเคมีไปตามกาลเวลา แต่ชิ้นส่วนเหล่านั้นยังคงเป็นชิ้นส่วนและเป็นเรื่องจริงเมื่อพูดถึงออกซิเจนและน้ำเช่นกัน

การสำรวจน้ำบนดาวพฤหัสเป็นความพยายามอย่างแท้จริงในการศึกษาออกซิเจนว่าออกซิเจนสะสมอยู่บนโลกของเราอย่างไร ถ้าเราสามารถมาได้โดยข้อมูลนั้นเราอาจจะสามารถเข้าใจดาวเคราะห์และเข้าใจว่าออกซิเจนสะสมอยู่ในดาวเคราะห์อย่างไร การรู้พฤติกรรมนี้เป็นวิธีย้อนกลับเพื่อค้นหาว่าดาวเคราะห์พัฒนาศักยภาพในการเก็บน้ำได้อย่างไร

งานของ Lunine หมุนรอบการสอบสวนทั้งสองนี้ เพื่อศึกษาการมีแกนกลางเขาจะติดตามข้อมูลอย่างใกล้ชิด จูโน รวบรวมโดยคำนึงถึงพฤติกรรมแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวเคราะห์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเกตที่เกี่ยวข้องกับผลของดอปเลอร์ เพื่อดูความอุดมสมบูรณ์ของน้ำเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาจะติดตามข้อมูลที่รวบรวมโดยเครื่องวัดคลื่นไมโครเวฟของยานอวกาศและใช้คลื่นวิทยุเพื่อวัดปริมาณน้ำในเมฆของดาวเคราะห์

ภารกิจของจูโน่นั้นสามารถทำได้ใน NASA รุ่นปัจจุบันเท่านั้น เป็นภารกิจที่มุ่งเน้นไปที่ดาวพฤหัสบดีโดยเฉพาะเมื่อเทียบกับวิธีการ แคสสินี กำลังศึกษาดวงจันทร์ทุกชนิดที่โคจรรอบดาวเสาร์และ นิวฮอริซอน เคลื่อนไปไกลกว่าพลูโต เนื่องจากการศึกษาดาวพฤหัสคุณต้องขึ้นสู่วงโคจรที่อยู่ใกล้พอที่จะศึกษาดาวเคราะห์ได้ในขณะที่ต่อต้านสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งจะฆ่ายานอวกาศใด ๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ มันจะต้องมีการสืบสวนที่พิเศษและแคบ

การปลดล็อกความลับของต้นกำเนิดของดาวพฤหัสบดีและวัยเด็กของระบบสุริยะจะเริ่มขึ้นในเดือนตุลาคมเท่านั้น จูโน จะได้รับการเผาไหม้เครื่องยนต์อื่นเพื่อ finagle ทางเข้าไปใน ยิ่งใกล้ โคจร นั่นเป็นเรื่องจริงเมื่อการวิจัยของ Lunine เริ่มต้นขึ้น “ นี่เป็นโอกาสที่ยอดเยี่ยมจริงๆ” เขากล่าว