Punt de mira a Ganimedes, l’objectiu principal de Juice

Per què centrar-se en Ganímedes?

Hi ha un grapat de raons clau per les quals Juice s’acostarà a Ganimedes.

En primer lloc, es creu que Ganímedes té un oceà salat sota la seva closca gelada. Aquest oceà pot ser prou gran com per envoltar tot el planeta, encara que no estem segurs de com és. De què està compost i quina profunditat té? Un dels objectius clau de Juice a Ganimedes és explorar aquesta massa d’aigua, alhora que la compara amb les altres llunes oceàniques de Júpiter per obtenir una imatge més clara d’aquests mons com a hàbitats potencials per a la vida.

Ganímedes també es mostra interaccions complexes amb l’entorn espacial al voltant de Júpiter, una de les regions més intenses i dinàmiques del Sistema Solar. També és l’única lluna (i un dels tres cossos sòlids) del Sistema Solar que genera el seu propi intrínsec. camp magnètic. Com ho fa això? Què impulsa i manté la dinamo interna de Ganimedes, i per què no en veiem una a altres llunes?

El camp magnètic de Ganímedes forma una petita bombolla magnètica (una magnetosfera) que existeix dins de la magnetosfera més gran de Júpiter mateix; aquesta bombolla interactua constantment amb els camps electromagnètics i la matèria calenta i ionitzada (plasma) que inunda la regió i produeix aurores fortes. Juice mesurarà els camps magnètics i elèctrics, les partícules energètiques, els àtoms i les molècules i els processos observats al voltant de Ganímedes, i descobrirà com aquests interactuen amb l’entorn de Júpiter, els cinturons de radiació i altres llunes. Això és essencial si volem entendre com es formen, evolucionen i existeixen els satèl·lits no només al sistema de Júpiter, sinó a sistemes gegants de gas en altres llocs del cosmos.

Finalment, però no menys important, Ganímedes ocupa una posició única en el sistema de Júpiter pel que fa a la seva geologia i evolucióproporcionant una finestra a la història del sistema durant diversos milers de milions d’anys.

La complexa superfície de la lluna té una edat molt variada i ofereix tant el terreny vell i marcat que es veu a Calisto com el resorgiment més lleuger i suau vist a Europa. Estudiant el de Ganímedes característiques superficialsPer tant, els científics poden obtenir informació sobre com els impactes de l’espai i els processos geològics com la tectònica han donat forma a les llunes de Júpiter al llarg del temps. Això inclou el mapeig de Ganímedes composició superficial – especialment a les regions on hi pot haver rastres de processos passats com la meteorització espacial, el criovulcanisme i la tectònica – i la determinació de les propietats físiques de la lluna closca de gelque es creu que té un gruix de fins a 130 km.

Com ho farà Juice?

El suc és una missió única. Serà la primera nau espacial que orbitarà una lluna diferent de la nostra, i també la primera que canviarà l’òrbita d’un altre planeta a una de les seves llunes (Júpiter a Ganimedes). Primer orbitarà al voltant de Júpiter, realitzant nombrosos sobrevols de les llunes del planeta, inclosos 12 de Ganímedes, mentre gira al voltant del gegant gasós. Aleshores, Juice saltarà fins a Ganímedes i començarà el seu estudi en profunditat de la lluna. (Més informació sobre el viatge de Juice a Júpiter.)

Juice mesurarà com gira Ganimedes, la seva gravetat i geofísica, la seva forma i estructura interior, el seu camp magnètic i atmosfera, la seva composició i mineralogia, la seva escorça i característiques superficials gelades, les seves emissions a l’espai i les interaccions amb el seu entorn i, sobretot, el seu oceà subsuperficial. Completarà per primera vegada una ‘tomografia’ de Ganímedes, observant-lo des de múltiples perspectives per reconstruir una visió del seu interior, i avaluar les biosignatures de la Lluna (elements que es creu que són biològicament essencials, encara que no suficients, per a la vida: alguns exemples inclouen el carboni). , oxigen, magnesi, ferro i aigua líquida).

La nau espacial sondarà cadascuna de les capes de Ganimedes individualment: el seu nucli (que es creu que és líquid i ric en ferro), el mantell (rocós i gelat), l’oceà salat, la closca de gel, la magnetosfera i l’atmosfera tènue (inclosa la capa més externa, l’exosfera). Per fer-ho, la nau espacial està equipada 10 instruments científics d’última generació, així com un experiment (PRIDE) i un monitor de radiació (RADEM). Aquesta càrrega útil abordarà els objectius científics de la missió mitjançant l’adquisició de teledetecció (des de la distància), in situ (‘in situ’) i observacions geofísiques.

A continuació es detallen alguns dels objectius de Juice relatius a Ganímedes, amb l’instrument(s) associat(s) indicat(s) entre parèntesis.

El suc farà…

• Mesura els components de Ganimedes camp magnètic (J-MAG)
• Observa el partícules energètiques trobats allà i revelen com interactuen tant amb la magnetosfera de Júpiter com amb la superfície de Ganimedes (RPWI, PEP, RADEM)
• Explora Ganímedes aurores (combinació de teledetecció –UVS, MAJIS i JANUS – i instruments in situ)
• Mesura la densitat i la composició química del tènue de Ganímedes atmosfera i ionosfera (PEP, 3GM, PRIDE, RIME i tots els instruments de teledetecció)
• Caracteritzar la composició i les propietats físiques de Superfície de Ganímedes (MAJIS, UVS, SWI i 3GM en mode de radar biestàtic), inclòs el mapeig de la seva superfície completa a una resolució de 100 a 400 m per píxel i l’estudi de la geologia de la lluna (JANUS)
• Mapa regions d’interès a alta resolució espectral i espacial (instruments de teledetecció, radar i GALA), mesurant també la topografia i rugositat de regions superficials (GALA)
• Adquireix el primer directe subsuperficial mesures de Ganimedes amb el seu radar de penetració de gel (RIME)
• Caracteritzar el oceà subterrània mesurant les marees superficials (GALA), el camp de gravetat de Ganímedes (3GM) i la inducció magnètica de la lluna (J-MAG). També es preveuen mesures de radar passius amb RIME i RPWI.
• Estudia el estructura interior de Ganimedes mesurant el seu camp de gravetat i la seva rotació (3GM, GALA, JANUS)
• Identificar la lluna posició precisa en el sistema de Júpiter (3GM, PRIDE, JANUS).

En general, Juice pintarà una imatge nova i completa de Ganímedes i el seu lloc al sistema de Júpiter.