Десять лет назад автоматическая межпланетная станция «Юнона» начала свою работу на орбите Юпитера, постоянно предоставляя планетологам новые данные о крупнейшем газовом гиганте Солнечной системы. Собранная информация помогает ученым разобраться в механизмах возникновения и развития этого газового гиганта, а также дает ключи к пониманию процессов, происходящих на экзопланетах.
Расширение научной программы «Юноны»
В середине 2021 года была запущена расширенная научная программа «Юноны». Аппарат продолжает оставаться единственной исследовательской станцией, функционирующей между орбитами Юпитера и Плутона. Если первоначально основное внимание станции было сосредоточено на самом газовом гиганте, то теперь в задачи включены близкие пролеты мимо крупных спутников: Ганимеда, Европы и Ио.
Исследования спутников Юпитера
Ганимед и Европа получили по три пролета, тогда как Ио, будучи наиболее вулканически активным телом в Солнечной системе, был обследован шестнадцать раз. Благодаря этим наблюдениям планетологи смогли обнаружить свежие лавовые потоки и активные лавовые озера. Была создана трехмерная модель одной из горных вершин Ио с ее характерной тенью на фоне разноцветных вулканических ландшафтов, а также зафиксированы высокие «зонтики» извержений.
В ходе близкого пролета 16 октября 2023 года был получен самый подробный снимок дневной и ночной сторон Ио. На нем видна гора Дит — вытянутый пик высотой 5–7 километров, отбрасывающий отчетливую тень. Эта гора названа в честь города из произведения Данте. Кроме того, за май и декабрь 2023 года приборы «Юноны» зафиксировали 65-километровый активный лавовый канал в Патере Зал, который был сравнен с другим каналом на Ио.
Прибор JIRAM «Юноны» 27 декабря 2024 года сделал инфракрасное изображение активных вулканов в южном полушарии Ио, где справа от южного полюса наблюдалась рекордно активная горячая точка. На Ио насчитывается свыше четырехсот вулканов. Первоначальные данные о их свойствах и расположении предполагали наличие глобального подповерхностного магматического океана, однако ученые пришли к выводу, что ситуация сложнее: на спутнике, вероятно, существуют как глубинные магматические резервуары, так и неглубоко залегающие расплавы.
Во время пролета 15 октября 2023 года «Юнона» сфотографировала шлейф вулкана Прометей вблизи границы дня и ночи. Также были зафиксированы кольца вулканических выбросов вокруг Патеры Нуску — отложения, богатые серой, имеющие ширину около 1100 километров, образовавшиеся за двухмесячный перерыв в наблюдениях.
Открытия на Ганимеде и Европе
На Ганимеде «Юнона» обнаружила органические молекулы, а также зафиксировала полярные сияния, схожие с земными и юпитерианскими. Что касается Европы, известной своим подледным водным океаном, станция уточнила среднюю толщину ледяной коры, которая достигает 29 километров. «Юнона» предоставила самые детализированные снимки спутника и установила, что основной причиной разрушения его поверхности является бомбардировка заряженными частицами. Аппарат также зарегистрировал электромагнитные волны в магнитосферах спутников, которые впоследствии были преобразованы учеными в звуковые сигналы.
Помимо этого, «Юнона» внесла вклад в изучение самого Юпитера. Была разработана новая, более точная модель формы газового гиганта, учитывающая воздействие зональных ветров. Согласно этой модели, полярный, экваториальный и средний радиусы планеты составляют 66842, 71488 и 69886 километров соответственно, что указывает на то, что Юпитер немного меньше и более сплющен, чем предполагалось ранее.
Атмосфера и магнитное поле Юпитера
Станция запечатлела облака Юпитера 7 сентября 2023 года с высоты около 7700 километров, фиксируя турбулентность и штормы в атмосфере, в частности, в высоких северных широтах возле границы дня и ночи. «Юнона» также углубила изучение Большого Красного Пятна, увеличив оценку его глубины: если ранние оценки составляли около 240 километров, то в новых исследованиях фигурируют значения от 200 до 500 километров. Важным открытием стало обнаружение способности электронов в магнитосфере Юпитера перед головной ударной волной ускоряться до очень больших энергий, что поможет в создании более точных моделей ускорения космических лучей.
Кроме того, «Юнона» зафиксировала вспышки юпитерианских молний и смогла уловить радиосигналы от грозовых разрядов, скрытых в суперштормах. Мощность некоторых из этих радиосигналов была сопоставима с радиовспышками земных молний, а другие превосходили их в миллион раз. Также подтвердилась гипотеза о том, что мощные бури могут сопровождаться градом, состоящим из смеси водяного и аммиачного льда. Подобные процессы, предположительно, происходят и на Сатурне, а также на ледяных гигантах Уране и Нептуне.
Проблемы и будущее миссии
За годы своей работы «Юнона» столкнулась с несколькими трудностями, включая необходимость переходов в безопасный режим и временную поломку камеры из-за высокого уровня радиации. Однако в настоящее время станция сталкивается с иной угрозой — земной бюрократией. Предлагаемый Конгрессом план бюджета NASA на 2027 год предусматривает значительное сокращение финансирования ряда действующих межпланетных миссий, что ставит под угрозу возможность продолжения работы роботизированной станции.
После успешного завершения маневра перехода на орбиту Юпитера, который потребовал 35 минут работы основного двигателя для снижения скорости на полкилометра в секунду, аппарат был захвачен гравитационным притяжением газового гиганта. Теперь «Юнона» функционирует как искусственный спутник крупнейшей планеты Солнечной системы, и ученые готовятся к началу научной фазы миссии, чтобы ответить на ряд ключевых вопросов о Юпитере.