Menu

Juno’s nieuwe Jupiter

27/07/2018 - Jupiter, Orbiter
Juno’s nieuwe Jupiter

In de Romeinse mythologie had Jupiter, de koning van de Goden, de mogelijkheid om zichzelf te verbergen door middel van een sluier van wolken. Alleen zijn vrouw, Juno, kon door die sluier zien. Vandaag kan een andere Juno door Jupiter’s sluier van wolken zien, namelijk de ruimtesonde Juno, gelanceerd in 2011 en al sinds 2016 in een baan rond Jupiter.

Vorig jaar liet Juno door middel van zijn JunoCam al opmerkelijke beelden van het wolkendek van Jupiter zien, mooie close-ups van het unieke patroon van kleuren, alsook de Great Red Spot in detail. Maar Juno’s hoofddoel gaat een stap verder, namelijk wat er onder Jupiter’s dik wolkendek ligt. De antwoorden bereiken stillaan onze planeet.

Hoewel Juno’s missie nog enkele maanden duurt en hoogstwaarschijnlijk zal worden verlengd wil NASA ten aller tijden vermijden dat de satelliet op één van Jupiter’s manen zal inslagen en mogelijke aardse bacteriën zal verspreiden. Daarom heeft NASA beslist, als Juno’s missie erop zit, net zoals Cassini ook Juno een duik te laten nemen richting Jupiter. Juno zal hoogstwaarschijnlijk geplet worden door Jupiter’s hoge druk.

Fotograferen is niet de hoofdmissie van Juno. Er werd dan ook laat beslist tijdens het ontwerpen van de satelliet om Juno ook te voorzien van een camera. Een camera kan nu eenmaal niet door het wolkendek heenkijken. De camera wordt vooral gebruikt om foto’s te namen voor het grote publiek. Toch heeft Juno al heel wat prachtige beelden geschoten van Jupiter.

Juno is ontworpen om voornamelijk straling te detecteren. Ze is dan ook voorzien van een Particle Detector, wat straling meet. Ondertussen heeft Juno al heel wat straling waargenomen. Die straling bestaat voornamelijk uit waterstof, zuurstof en zwavel. Een mogelijke oorzaak zijn de gassen van Jupiter’s ijsmaan Europa en zwavelspuwende vulkaanmaan Io. Die stoffen vliegen richting Jupiter’s atmosfeer en vormen zo de hoge-energie ionen die Juno kan detecteren. Op een andere plaats heeft Juno nog straling van hoge energie gemeten, al is niet duidelijk waaruit deze straling bestaat. Juno’s Particle Detector is niet gebouwd om zo’n hoge waarden van energie te analyseren.

Jupiter’s grote rode vlek door Juno

Een andere opdracht van Juno is de Great Red Spot. Deze vlek heeft de omvang van de diameter van onze planeet en is de grootste en langst levende storm in heel ons zonnestelsel. Windsnelheden van 430 km/h en sneller, bestaat al zo’n 150 jaar en is Jupiter’s grootste mysterie. De vlek kan zelfs ouder zijn aangezien de Italiaanse astronoom Giovanni Cassini in 1665 de vlek omschreef als “een permanente vlek op Jupiter”. Foto’s laten ons de bovenkant van de vlek zien. Maar het grote mysterie is hetgeen eronder ligt. Om dat te onderzoeken neemt Juno’s op verschillende diepten van de vlek de temperatuur. Hiervoor gebruikt Juno microgolven terwijl ze boven de vlek vliegt. Juno maakt gebruik van zes frequenties voor de microgolven, elke frequentie op een verschillende diepte. Aan de hand van de gegevens die ze terugkrijgt wordt er “heatmap” opgemaakt. De laagste frequentie ligt zo’n 350 kilometer diep onder de atmosfeer. De diepte van de vlek wordt nu bepaald hoe diep de microgolven kunnen gaan. Het kan dus zijn dat de vlek nog groter is dan we nu kunnen meten.

Door het zwaartekracht veld van Jupiter te meten kunnen wetenschappers bepalen hoe groot de vlek echt is. Zo kan bepaald worden hoever de dichtheid van de zwaartekracht zich kan uitstrekken in de atmosfeer. Wat al wel duidelijk is, is dat de wolken zich niet alleen oppervlakkig uitstrekken, maar ook naar de binnenste lagen van de atmosfeer. Het gas is de atmosferische wolken en in de vlek heeft verschillende dichtheden, wat invloed heeft op de verdeling van de massa en ook het zwaartekrachtveld. Microgolven hebben de diepte bepaald tot 350 kilometer, maar door gebruik te maken van Juno’s zwaartekrachtgegevens van de planeet hebben wetenschappers de diepte bepaald op en rond 3000 kilometer. Microgolven hebben ook bepaald dat de onderste lagen van de atmosfeer verschillende chemische samenstellingen hebben.

Aan de hand van deze gegevens hebben wetenschappers een theorie van de mogelijke opbouw van Jupiter. Ze geloven dat de planeet voor 90 procent uit waterstof bestaat met een samenstelling van helium en andere elementen. Een dikke gasvormige atmosfeer bedekt het oppervlak. Daaronder maakt de toenemende druk de waterstof en helium vloeibaar. Onder de vloeibare laag vallen druppeltjes van helium en neon, en mogelijk diamand, als regen naar benden, naar een harde metaalachtige laag die bestaat uit door de hitte en enorme druk samengeperste waterstof. In het midden bevind zich steenachtige kern die 10 keer groter is dan die van onze planeet.

 

Opbouw van Jupiter bepaald uit gegevens van Juno