کاوشگر جونو ناسا؛ افشای اسرار شگفت‌انگیز پادشاه منظومه شمسی

پانزده سال پس از پرتاب کاوشگر جونو به سوی فضا، این فضاپیمای پیشگام با نفوذ به اعماق اتمسفر متلاطم و محیط پرتوهای مرگبار مشتری، شناخت پیشین اخترشناسان از پادشاه سیاره‌های منظومه شمسی را دگرگون کرده است.

ماموریتی فراتر از انتظارات در خشن‌ترین محیط تابشی

کاوشگر جونو در سال ۲۰۱۱ با هدف پرده‌برداری از اسرار ساختار درونی و جو بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی رهسپار فضا شد و در ژوئیه ۲۰۱۶ به مقصد رسید. با وجود محیط تابشی بسیار شدید و کمربندهای پرتوهای پرانرژی استوایی مشتری که قادر به نابودی هرگونه مدار الکترونیکی است، جونو به کمک مدارهای قطبی ویژه و محافظ تیتانیومی مقاوم توانسته است سال‌ها بیش از طول عمر پیش‌بینی‌شده به ماموریت خود ادامه دهد.

در هر گذر نزدیک، بدنه فضاپیما در معرض تابشی معادل بیش از ۱۰۰ میلیون تصویر رادیوگرافی قرار می‌گیرد؛ با این حال محفظه تیتانیومی میزان تابش ورودی به ابزارهای حساس را تا ۸۰۰ برابر کاهش می‌دهد.

طوفان‌های هندسی و معمای پایداری قطب‌ها

یکی از شگفت‌انگیزترین مشاهدات دوربین‌های تصویربرداری و طیف‌سنج‌های فروسرخ جونو، کشف ساختارهای طوفانی منحصربه‌فرد در قطب‌های مشتری بود:

• قطب شمال: آرایشی هشت‌ضلعی متشکل از ۸ چرخند غول‌پیکر پیرامون یک گردباد مرکزی.
• قطب جنوب: پنج چرخند عظیم در چیدمانی پنج‌ضلعی در اطراف چرخند مرکزی.
• ابعاد طوفان‌ها: پهنای هر خوشه طوفانی از مساحت کل ایالات متحده آمریکا بزرگ‌تر است.

عمق لکه سرخ بزرگ

بررسی داده‌های گرانشی و امواج ریزموج نشان داد که لکه سرخ بزرگ، یعنی کهن‌ترین طوفان شناخته‌شده منظومه شمسی، تا عمق ۴۸۰ کیلومتری زیر ابرها نفوذ کرده است؛ عمقی که تقریباً ۵۵ برابر ارتفاع قله اورست برآورد می‌شود.

آذرخش‌های کم‌عمق و تشکیل «گلوله‌های خمیری»

برخلاف زمین و داده‌های پیشین وویجر، جونو صاعقه‌هایی را در لایه‌های فوقانی و سرد جو مشتری ثبت کرد. دلیل این پدیده، ترکیب آب منجمد با آمونیاک است؛ آمونیاک مانند ضدیخ عمل کرده و قطرات مایع معلق در ارتفاعات بالا را پدید می‌آورد. این فرایند موجب ایجاد دوغاب‌هایی با پوسته یخی موسوم به گلوله‌های خمیری (Mushballs) می‌شود که آمونیاک را به اعماق جو منتقل می‌کنند.

هسته مبهم و اقیانوس هیدروژن فلزی

میدان مغناطیسی غول‌آسای مشتری به دلیل وجود اقیانوسی از هیدروژن فلزی تحت فشار فوق‌العاده ایجاد شده است. داده‌های گرانشی جونو نظریات سنتی مبنی بر وجود هسته متراکم سنگی یا نبود هسته را رد کرد و نشان داد:

• هسته مشتری مرز مشخصی با لایه‌های بالایی ندارد و ساختاری «پخش‌شده و مبهم» دارد.
• بخش عمده عناصر سنگین به شکلی نامتعارف در جو بیرونی پراکنده شده‌اند و هسته درونی سبک‌تر از حد انتظار است.

شگفتی‌های قمرهای مشتری؛ از اقیانوس‌های پنهان تا خشم آیو

جونو علاوه بر مطالعه سیاره مادر، تصاویری دقیق و داده‌هایی تازه از قمرهای گانیمد، اروپا و آیو ثبت کرده است. گذر نزدیک از فاصله ۱۴۵۰ کیلومتری قمر آیو نشان داد که این دنیای به شدت آتشفشانی بر خلاف تصور قبلی، فاقد یک اقیانوس ماگمایی سراسری پیوسته است.

فرجام کار کاوشگر

با پایان رسمی ماموریت تمدیدشده و محدودیت‌های بودجه‌ای، جونو همچنان به ارسال داده‌های علمی از مدارهای پیرامونی ادامه می‌دهد. سرنوشت نهایی این کارآگاه کهنه‌کار فضایی، شیرجه به درون جو متلاطم مشتری و سوختن در میان طوفان‌های بی‌پایان آن خواهد بود تا هیچ‌گونه آلودگی بیولوژیکی به قمرهای مستعد حیات این سیاره وارد نشود.