ESA は木星に「ジュース」のグラスを送りました。それとも、木星の「氷の衛星」の謎が明らかになるのでしょうか?

木星は太陽系で最大の惑星です。その質量は、太陽を除く太陽系のすべての天体の総質量の 70 パーセント以上を占めます。それはそれ自身を除くすべての惑星の質量の 2.5 倍であり、地球の質量の 318 倍です。木星は多くの衛星を持つ大きな惑星でもあり、これまでに95個もの衛星が発見されています。

木星は太陽系の中の小さな太陽のようなもので、多くの子孫とともに太陽の周りを回っています。木星とその家族を研究することは、太陽系と人類の将来の方向性を理解する上で大きな意義があります。

4月14日、ESAは、文字通り「木星氷衛星探査機」を意味する「Jupiter Icy Moons Explorer」と呼ばれる木星探査機を打ち上げた。略称の JUICE はジュースを意味するため、このプローブは「ジュース」とも呼ばれます。それは、ESAが数十億キロメートルの旅を経て木星に送った一杯の「ジュース」です。

この「ジュース」が木星を訪問する主な任務は、木星のいくつかの氷の衛星（「氷の衛星」とも呼ばれる）を探索することです。これは、これらの衛星の表面温度がマイナス 150 度からマイナス 170 度の間であるため、表面が厚い氷の層で覆われているためです。月は地球の天然の衛星であり、人々はこの名前を他の惑星の衛星にも広げて使っています。そのため、木星のこれらの凍った衛星は「氷の衛星」と呼ばれています。

「ジュース」とは、木星に行って貧しい人々を訪ね、彼らの苦しみについて誠意を持って尋ねることを意味します。約8年間宇宙を単独で旅し、2031年に木星に到着する。主にエウロパ、ガニメデ、カリストなどいくつかの「氷の衛星」に接近し、最終的にはガニメデの人工衛星となる予定。人類が他の惑星の自然衛星の周囲に探査機を送り込むのは今回が初めてとなる。

なぜ科学者たちは「氷の月」にそれほど興味を持っているのでしょうか?なぜなら、氷冠の神秘的なベールの下には、知られざる秘密が数多く隠されているからです。

実際、人類は前世紀から木星の観測と探査を始めました。 NASAは、パイオニア10号、11号、ボイジャー1号、2号、ガリレオ、ジュノー、ニューホライズンズなど、木星探査のためにいくつかの無人宇宙船を送り、木星とその衛星のいくつかについて予備的な理解を得ています。

しかし、現地の状況は非常に遠隔かつ高所にあるため、詳細を調べるのは容易ではありません。 「ジュース」の使命は、これまでの探査と発見に基づいて、木星の氷の衛星についてより専門的かつ専門的な観察と理解を行い、氷のベールの下の謎を解き明かし、そこに生命の兆候があるかどうかを確認することです。

このミッションのプロジェクト計画と研究には11年かかり、17億ドルの費用がかかりました。フランス、ドイツ、イタリアなどのヨーロッパ諸国、米国、日本などの国の科学者チームの研究開発の真髄を体現しています。

「JUICE」には、氷衛星の潮汐変形や地形を調査できるレーザー高度計など、多くの先進的な科学機器が搭載されています。氷衛星探査レーダーは氷層の深部まで探知でき、氷衛星の表面下9キロメートルの構造を調査できる。 3GM無線機。氷衛星の重力場、内部海洋の範囲、木星とその衛星の中性大気と電離層構造などを研究するために使用されます。

計画によれば、「JUICE」は2031年から2034年の間にカリストに21回接近飛行する予定で、表面から最も近づく距離はわずか200キロメートルだ。この期間中、2032年7月から、「JUICE」はエウロパ上空を2回飛行しますが、最も近づいた距離はわずか400キロメートルです。主な目的は、氷層の厚さを測定し、有機分子や生命の兆候を探すことです。

その後、探査機は主エンジンを始動し、ガニメデの周回軌道に入り、少なくとも9か月間、高度500キロメートルで運用して、太陽系最大の衛星をはっきりと「見る」ことになる。搭載している燃料が尽きると、木星の他の衛星が汚染されないようにするために、JUICE はガニメデに衝突して消滅し、破片は永久にガニメデに残ることになります。

「ジュース」のミッションはガニメデで終了しましたが、ガニメデの特別なところは何ですか?今すぐ調べてみましょう。

ガニメデは木星の多くの衛星の中で最大のものであるだけでなく、太陽系で知られているすべての衛星の中でも最大のものです。ガニメデの直径は約5,262キロメートル、質量は約1兆5000億トンです。この大きさから、その体積は8つの惑星のうちの1つである水星を超えていることがわかりますが、密度が低いため、質量は水星よりもはるかに小さいです。

木星から近い方から遠い方へと計算すると、ガニメデは木星を周回する 7 番目の衛星です。軌道の平均半径は約107万キロメートル、公転周期と自転周期は約7日です。つまり、私たちの月や木星の多くの衛星と同様に、ガニメデも惑星の重力によって潮汐ロックされた衛星であり、片側は常に主星に面し、もう片側は主星から離れた方向を向いています。

ガニメデは太陽系内で磁場を持つ唯一の衛星として知られています。科学者たちは、ガニメデには鉄を多く含む物質でできた流動核があり、この流動核の動きによって磁場が生成されているのではないかと推測している。ガニメデには原子状酸素、酸素、オゾンを含む薄い大気があるが、電離層があるかどうかはまだ定かではない。

ガニメデは主にケイ酸塩岩と氷体で構成されており、惑星全体が明確に層状になっています。現在の観測によれば、ガニメデはほぼ同量の岩石と水で構成されており、水は主に氷の形で存在しているため、氷の質量は惑星の全質量の約46～50パーセントを占めている。

科学者たちは、木星の表面下200キロメートルに、2層の氷に挟まれた塩水の海があり、その深さは400キロメートルであると推測しています。他の科学者たちは、さまざまな観測データに基づいて、ガニメデの海はそれよりはるかに広く、氷体の間には複数の層の海があり、それらの海は互いに重なり合って、深さは1000キロメートル以上あると考えています。

したがって、ガニメデは太陽系最大の貯蔵庫です。太陽系の惑星の中で水の総量が最も多く、総貯水容量は地球の30倍にもなります！

ガニメデの構造は大きく分けて3層に分かれています。半径約2,631キロメートルの恒星では、内核の半径はおよそ500～900キロメートル、外層の氷マントルの厚さはおよそ800～1,000キロメートル、中間部分はケイ酸塩マントルです。

木星の氷衛星に関する研究の多くはまだ科学的な推測の段階であり、確認されておらず、観察して発見する必要がある問題がまだたくさんあります。 「JUICE」の使命は、過去の探査に基づいて、木星とその氷の衛星についてより深く詳細に理解することです。

これまでの探査で、エウロパは地熱エネルギーや氷底海など生命が存在するための条件を多く備えていることから、太陽系で最も生命が存在する可能性が高い惑星の一つとされてきた。さらに重要なのは、木星に近く、木星の重力の影響をより強く受けるため、惑星全体がよりダイナミックになり、生命に必要な中核エネルギーは運動にあるということです。

したがって、生命の兆候を探すことが、エウロパにおける「JUICE」の主な任務となるでしょう。

ガニメデはエウロパよりも木星から2倍近く離れているため、木星の重力によって引き起こされる潮汐活動ははるかに小さい。科学者たちは、そこに生命が存在する可能性は極めて低いと確信している。このため、ミッション完了後、最終的に「液体」がガニメデにかけられたのは、エウロパに落下して生命が存在する可能性のある氷底の海を汚染するのを避けるためだった。

しかし、いくつかの事故は排除できません。もしかしたら、予期せず生命の兆候が発見されるかもしれないし、最終的な衝突計画は当然変更しなければならないだろう。 「ジュース」は少なくとも9か月、おそらくは数年以上にわたってガニメデを周回することになる。その主な任務は、第一に、太陽系で磁場を持つ唯一の衛星であるこの衛星について、この磁場が何であるか、そしてそれが衛星の進化と周辺地域にどのような影響を与えるかを理解することです。第二に、ここに氷河下の海が存在するかどうか、そして太陽系の最大の貯水容量はどれくらい大きいか。 3つ目は、太陽系最大の衛星として、将来人類が居住できる場所になる可能性があるかどうかです。

もちろん、木星とその氷の衛星の探査と発見はすべて、太陽系の形成と将来の進化の研究、および太陽系外惑星の研究にとって、前向きな指針となる重要性を持っています。

したがって、「ジュース」の打ち上げ成功は、今年最も重要な航空宇宙科学イベントであると考えられています。しかし、打ち上げの成功は長い旅路の第一歩に過ぎず、ミッションの真の成功を達成するにはまだ長い道のりが残っています。

なぜなら、ジュースの木星への旅は、ほとんどの人が想像するほど簡単ではないからです。打ち上げられたら、まっすぐに木星へ向かいます。実際、「ジュース」は打ち上げられた後、地球、月、金星などの天体の周りを長い回り道をし、これらの天体の重力のパチンコ効果に頼って木星まで飛ぶための運動エネルギーに達しなければなりません。

円盤投げに少し似ています。 「ジュース」は地球・月系と金星の周りを何度も周回する予定です。円はどんどん大きくなり、「ジュース」の速度もどんどん速くなります。 2029年には、「ジュース」は円盤のように勢いよく打ち出され、地球から木星への遷移軌道に入る。 2年間の旅を経て、2031年に木星に到達する予定だ。

「ジュース」の全旅程は数十億キロメートルに及び、未知のリスクに満ちています。少しでもミスがあると消えてしまい、ミッションが失敗する可能性があります。 「ジュース」が数々の困難や危険を乗り越えて目的地にたどり着き、人類に託された使命を完遂することを心から願うとともに期待しています。どう思いますか？議論を歓迎します。

これはSpace-Time Communicationからのオリジナル記事です。著者の著作権を尊重してください。ご理解とご協力をよろしくお願いいたします。