Comment la sonde Juno de la NASA laissera les scientifiques faire de l'archéologie cosmique

NASA Juno L’engin spatial est en orbite autour de Jupiter depuis le 4 juillet et recueille des données tout en luttant contre les fortes radiations créées par les champs magnétiques intenses de Jupiter. Au cours des 20 prochains mois, l’engin spatial de la taille d’un terrain de football recueillera des données sur l’atmosphère, la magnétosphère, les aurores, les compositions chimiques, etc., de la planète. C’est une mission colossale qui ne concerne pas seulement Jupiter. Le géant du gaz sert vraiment de proxy pour le système solaire lui-même. Les scientifiques veulent comprendre comment la totalité a commencé.

"Ce n'est pas vraiment de l'archéologie, en ce sens que l'archéologie consiste à découvrir les restes de cultures et de civilisations humaines passées", déclare Jonathan Lunine, chercheur en sciences planétaires à la Cornell University, dont les recherches sont étroitement liées à la Juno mission. «Mais c’est de l’archéologie, dans le sens où nous essayons de découvrir un document qui, de par sa nature, est imparfait, est la partie la plus ancienne de l’histoire du système solaire.» Jupiter est essentiel à cela: il est si grand tout ce matériel et essentiellement stocké.

La plus grande planète du système solaire, Jupiter est née en premier et a grandi rapidement, attirant tous les matériaux élémentaires et composés qui composent le reste des objets célestes en orbite autour de notre soleil. L’étudier pour en apprendre davantage sur le système plus large n’est pas sans rappeler l’étude des cernes d’un arbre pour en apprendre davantage sur les fluctuations climatiques.

«Ensemble, Jupiter et Saturne ont eu un effet primordial sur la dynamique du disque à partir duquel la Terre et d'autres planètes se sont formées», explique Lunine. Plus précisément, il explique que les scientifiques peuvent en apprendre plus sur la formation de Jupiter et sur son influence éventuelle sur l'évolution de ses voisins en déterminant deux choses:

1) La planète a-t-elle un noyau rocheux? La présence d'un noyau nous dira si Jupiter s'est formé par un processus de croissance du noyau en deux étapes suivi par l'effondrement du gaz, ce qui indiquerait un temps de formation prolongé qui a coïncidé avec la naissance et la croissance d'autres planètes terrestres.

Si nous découvrons que Jupiter n’a pas de noyau - et surtout si nous découvrons un jour que Saturne ne le fait pas non plus ", cela nous pousserait dans la direction d’un modèle beaucoup plus rapide", déclare Lunine. Cela indiquerait qu'un disque planétaire s'est effondré et est devenu deux planètes plutôt que de se former autour d'une sphère originale. Ce processus aurait pu se produire beaucoup plus tôt.

2) De quoi diable est fait Jupiter? Lunine et ses collègues souhaitent en savoir plus sur la composition de la planète, car celle-ci est probablement aussi "la composition des éléments constitutifs de toutes les planètes du système solaire, y compris les matériaux susceptibles d'avoir fourni de l'eau à la Terre".

«Ceci, dit Lunine, est un peu la partie de l'archéologie cosmique.

Comme une ville construite à partir de matériaux endémiques d'une région, Jupiter doit avoir été construite avec des matériaux disponibles dans son quartier galactique. Les villes se désintègrent et il est certain que les matériaux constitutifs de Jupiter se sont transformés chimiquement au fil du temps, mais les pièces restent les pièces - et c’est vrai aussi en ce qui concerne l’oxygène et l’eau.

Enquêter sur l'eau sur Jupiter est vraiment un effort pour étudier l'oxygène comment l'oxygène s'est accumulé sur notre planète. Si nous pouvons obtenir cette information, nous pourrons peut-être même comprendre une planète et comprendre comment l'oxygène s'accumule dans les planètes. Connaître ce comportement est une sorte de méthode inverse pour découvrir comment une planète développe le potentiel de collecte de l'eau.

Le travail de Lunine s’articule autour de ces deux enquêtes. Pour étudier la présence d’un noyau, il suivra de près les données Juno rassemble en ce qui concerne le comportement gravitationnel de la planète, impliquant des observations liées à l'effet Doppler. Pour examiner l’abondance de l’eau, ses collègues et lui-même suivront les informations recueillies par le radiomètre à micro-ondes de l’engin spatial et utiliseront les longueurs d’onde radio pour mesurer la quantité d’eau qui reste dans les nuages ​​de la planète.

La mission Juno elle-même n’est vraiment devenue possible que dans la version actuelle de la NASA. C’est une mission qui se concentre exclusivement sur Jupiter, par opposition à la Cassini étudie toutes sortes de lunes en orbite autour de Saturne et Nouveaux horizons se déplace bien au-delà de Pluton. En effet, pour étudier Jupiter, vous devez vous rendre sur une orbite suffisamment proche pour étudier la planète tout en résistant à un environnement violent qui va inévitablement tuer tout vaisseau spatial. L'enquête doit être très spécialisée et étroite.

La découverte des secrets de l’origine de Jupiter et de l’enfance du système solaire ne commencera vraiment qu’en octobre, lorsque Juno subira une autre combustion de moteur pour se frayer un chemin dans un plus proche encore orbite. C’est vraiment quand la recherche de Lunine peut commencer. «C’est vraiment une formidable opportunité», dit-il.