Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Torsdag06.08.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

2008: A Space Odyssey – Jupiter

Publicerad: 24 November 2008, 12:10

Jupiter är så strålande stark att en astronaut inte skulle leva länge i närheten


Det var några år sedan Arthur C Clarke skrev sin rymdodyssé och det är dags för en ny. I denna artikelserie ska vi gå igenom alla större himlakroppar i solsystemet och de rymdskepp som för närvarande finns vid dem eller är på väg dit, och de resultat man förväntar sig av forskningen.

Jupiter och dess måne Ganymedes som den fotograferades av Cassini.

Jupiter är solsystemets största planet, med en diameter på 11 gånger Jordens och med en massa som är 2,5 gånger så stor som alla de övriga planeterna tillsammans. Vad vi kan se har Jupiter ingen fast yta utan består av gas. Man antar att molnen är ungefär 80 kilometer tjocka. Kommer man längre ned är trycket så högt att vätgasen, som är atmosfärens huvudsakliga beståndsdel, har spjälkats till enskilda väteatomer. Vätet uppför sig då som en flytande metall, men är naturligtvis ingen metall. Jupiters kärna är hetare än solens yta (6000 grader), men ingen vet säkert vad den består av. Det kan röra sig om ett massivt stenklot, flera gånger större än jorden, eller också kan det vara så att det ”metalliska”, flytande vätet sträcker sig ända in till centrum.

Jupiters yttre atmnosfär fotograferad av New Horizons 2008

Den yttre atmosfären har moln i olika färg, förmodligen resultat av kemiska reaktioner mellan vätet och de övriga restgaserna, som domineras av ammoniak (domineras, nåja 0,02%) och metan. Dessutom finns 17% helium, men det reagerar som bekant inte med något. Jupiters röda fläck har fascinerat människan så länge vi haft teleskop att se den med. Det är en virvelstorm som farit fram i planetens översta molnlager i mer än 400 år, men den verkar vara på tillbakagång och har kanske försvunnit om 50-100 år. Under åren har andra vivelstormar uppstått och försvunnit, eller uppslukats av Jupiters stora röda ”öga”.

Jupiters magnetfält är mycket starkare än Jordens. Därför fångar fältet in mängder av partiklar från Solen, som därefter störtar ned mot ytan och bildar kraftiga norrsken. Strålningen som partiklarna resulterar i är farlig för människan, då den uppgår till cirka 1000 gånger dödlig nivå. En astronaut i låg bana runt Jupiter skulle sannolikt inte leva så längre. De rymdsonder som kommit tillräckligt nära strålningsbältet har också upplevt störningar.

Månen Europa – chans till liv

Europa är utan tvekan Jupiters mest intressanta måne. Dess yta är täckt med vatten-is och saknar därför kratrar. Under denna anser man att det finns en flytande ocean som förhindras att frysa av Jupiters starka magnetfält och den vulkaniska aktiviteten under Europas yta. Som sådan är den utmärkt grogrund för liv. Ytan är spräckt och trasig men isen verkar alltid ha frusit till igen.

Månen Io – vulkanisk mark

Vulkanen Prometeus på Io fotograferad av Gallileo

Till sin stora förvåning såg man redan på Voyagers bilder flera vulkaner på månen Ios yta. Io är helt gul av allt det svavel som vulkanerna spytt upp och tidvattenkrafterna mellan Jupiter och några andra månar kommer att fortsätta hålla liv i Ios heta inre. Ios yta är väldigt aktiv och vulkaner kommer och går med något halvårs mellanrum. Plymer på upp till 300 kilometers höjd har registrerats. Io korsar också Jupiters magnetfältlinjer vilket genererar en elektrisk ström. Trots att det är litet jämfört med tidvattensuppvärmningen, kan effekten bli mer än 1 triljon watt.

Gallileo fortsatte att gå nära in på Io och här ser man tydligt hur ytan färgats gul av svavel. De glödande områdena är mycket riktigt lavaströmmar.

Andra månar

Jupiter har i övrigt väldigt många månar, där de mest kända är Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Ganymedes och Callisto med en diameter på omkring 200 kilometer. De verkar alla vara uppbyggda av sten och is. Utöver detta finns ett sextiotal mindre månar som sannolikt är infångade asteroider.

Voyager flög förbi 1979

Gamla goa Voyager var den första farkost som susade förbi Jupiter. Dess, med dagens mått mätt, inte alls så avancerade kameror gav oss fantastiska bilder av hela solsystemet som gick utanpå allt annat vi fått tills dess. Voyager är en fantastisk apparat (den är inte död ännu) utrustad med en uråldrig 6802-processor och kärnminne, som NASA fortfarande har kommunikation med varje dag. Trots att den nu befinner sig väl ute i Oortmolnet pratar den fortfarande med Jorden, efter 30 års drift.

Voyager gav oss denna första närbild av Jupiter

Gallileo 1995-2003

Gallileo var en rymdsond som skickades upp med en rymdfärja 1989 för att gå in i omloppsbana runt Jupiter. Dit kom den i juli 1995 och arbetade i över åtta år i en komplicerad bana (som den gjorde 34 varv i) innan den krossades i Jupiters atmosfär år 2003. Störtningen var avsiktlig, för att Gallileo inte skulle riskera att kontaminera någon av de intressanta månarna.

Gallileo under montage hos NASA. Notera det hopfällda paraplyet som man alltså aldrig lyckades fälla ut.

Farkosten hade en roterade och en icke-roterande del. Huvuddelen av rymdskeppet, den del som innehöll dator, bandspelare (jässs, kvarttumsband) antenner mm, roterade för stabilitetens skull, men den andra delen med kameror och andra optiska instrument motroterades och stod således stilla i förhållande till planeten för att instrumenten skulle kunna riktas korrekt. Kopplingen mellan de två var en 48-polig släpring för effektsignaler och ett antal roterande transformatorer för snabbare data. Dessutom fanns en encoder som signalerade vridningsvinkeln.

Gallileo hade en parabolantenn på 4,8 meter (HGA) som var hopvikt och skulle fällas ut som ett paraply. Med antennen utfälld skulle radiokanalen klara 134 kbps. Tyvärr gick något snett och antennen kunde inte fällas ut. Allt data fick skickas hem på den lågförstärkande antennen (LGA) som bara tillät 100 bitar per sekund. Det fungerade icke desto mindre, fast man fick schedulera om datasändningarna rejält.

Proben

Gallileo hade med sig en minisond kallad The Athmospheric Probe som trängde ned i planetens molntäcke i fallskärm. I en timma skickade den tillbaka data innan den krossades av trycket på 22 bar vid en temperatur på 153 grader Celsius.

Den hade då fallit 146 kilometer under den punkt där trycket var samma som på jordytan, alltså 1 bar, och torde ha nått ned i det metalliska vätet.

New Horizons tog en titt i förbifarten 2008

Sonden New Horizons är på väg till Pluto. Den sköts upp 2006 och kommer att svischa förbi Pluto och Charon 2015 under en total tid på 24 timmar. Det är inte särskilt mycket för att ha varit iväg i 9 år. Under denna tid ska den ändå hinna med att ta bilder av dem i stereo, fundera på vad ytan kan bestå av och dessutom undersöka atmosfären. Därefter fortsätter den ut i Kuiperbältet. Det kommer att ta nio månader att skicka tillbaka allt data till Jorden.

Sonden passerar nära förbi Jupiter av två anledningar. Dels behöver den öka farten med hjälp av Jupiters gravitation, dels behöver man prova instrumenten innan det är dags för experimenten vid Pluto. Vad är det viktigaste att leta efter när man åker förbi Jupiter på väg till Pluto? NASA ställde frågan till alla entusiaster och en av dem kom på att man borde försöka fotografera en måne som går upp över planetytan.

I februari 2008 svischade New Horizons förbi och tog denna bild av månen Europa som går upp över Jupiter. New Horizons tog också bilder av Jupiters molntäcke och gjorde andra vetenskapliga experiment.

Ibland får vetenskapsmännen till riktigt roliga namn på sensorerna. Här har de lyckats bra. Kameran med teleobjektiv kallas LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) och partikelspektrometern kallas PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation)! Bredvid dem hänger dessutom instrumenten Alice och Ralph.

ESAs Jovian Europa Orbiter

JEO är en tänkt del av ESAs tänka lågbudget-utforskningsprogram för Jupiter kallat JME (Jovian Minisat Explorer). JEO är en av flera satelliter som ska ingå i expeditionen. En annan är Jovian Relay Satellite (JRS) som ska ligga i bana utanför Jupiters strålningsbälten och agera kommunikationsrelä mot Jorden. Det börjar bli en ganska vanlig metod numera.

Det är månen Europa som tilldrar sig allra störst intresse, eftersom man föreställer sig att det kan finnas liv i dess oceaner. JEO ska gå i bana runt Europa och JRS ska gå i en bana runt Jupiter synkront med Europa för att maximera kommunikationsmöjligheterna. Strålningen är ett problem, och maskinvaran på JEO förutsätts klara 1 megarad. Det ska delvis klaras genom att JEO får 10 mm tjocka aluminiumväggar (!). Kommunikationen mellan JEO och JRS kommer att bli 2,3 Mbps, medan länken mot Jorden begränsas till 30 kbps på en 1,5 meters parabolantenn med 45 watts uteffekt.

En tänkt bild av JEO i omloppsläge. De stora yagi-antennerna är den markpenetrerande radarn och ”skygglapparna” på solcellerna behövs för att koncentrera det lilla solljus som finns ute i Jupiters bana.

Eftersom JEO inte kommer att ha bränsle att komma undan Europas gravitation kommer den att störta där. Man har funderat på risken för kontaminering med jordiska organismer, men tänker sig att strålningen från Jupiter kommer att ha hunnit sterilisera farkosten utanpå och inuti innan den störtar.

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.