Аппарат Juno вскроет ошибку станции Galileo или ученых

В 1995 году автоматическая межпланетная станция Galileo вошла в юпитерианскую атмосферу. До того, как выйти из строя, аппарат передал на Землю неожиданную информацию: в атмосфере газового гиганта оказалось очень мало воды.

Известно, что Земля, Марс и другие скалистые планеты очень богаты водой. При этом теория образования планет подразумевает, что в составе газовых гигантов воды должно быть еще больше: под действием солнечного излучения она должна была изгоняться из протопланетного облака тем сильнее, чем ближе находилась к светилу. Поскольку считается, что Юпитер первоначально сформировался даже дальше от Солнца, чем располагается сейчас, воды в нём должно быть очень много и её следы в атмосфере неизбежны.

Запущенный NASA в 2011 году аппарат Juno призван разрешить это противоречие. Двигаясь по сложной траектории, он достигнет атмосферы Юпитера в 2016 году. «Мы посылаем Juno туда, чтобы попытаться понять и объяснить происхождение и эволюцию Юпитера. Выяснить, сколько воды там имеется, на что это похоже изнутри, на что похожа его атмосфера», — пояснил Фрэн Багенэл из Колорадского университета на последней встрече Американского астрономического общества в Анкоридже (США).

Учёный предположил, что Galileo, опустившийся в атмосферу Юпитера на глубину 130 километров, не нашёл ожидавшегося слоя из облаков водяного пара потому, что перестал функционировать при давлении в 23 атм и температуре всего в 150 градусов Цельсия. В это время он находился между белой полосой и коричневым пятном – атмосферными проявлениями, хорошо различимыми на снимках Юпитера. Считается, что это граница между восходящими (белые полосы) и нисходящими (коричневые пятна) потоками, где концентрация воды может быть низкой.

Современное понимание атмосферы Юпитера остается довольно размытым. Ученые не могут объяснить, например, почему наблюдаемая температура термосферы планеты составляет 800–1 000 К (до 730 градусов Цельсия), хотя современные модели говорят о том, что температура никак не может превысить 400 К, поскольку энергии для большего неоткуда взяться.

Согласно Galileo, верхний уровень непрозрачных облаков (стратосфера), пробитый аппаратом вначале, характеризовался давлением в 1 атм и температурой −107 градусов Цельсия, а на глубине 146 километров были уже 22–23 атм и +153 градусов Цельсия. Более того, вдоль экватора обнаружились значительно более тёплые пятна, природа которых не вполне ясна.

Если вода будет всё же обнаружена в слоях с метаном, аммиаком и даже некоторым количеством углеводородов вроде этана, ацетилена и диацетилена, нельзя будет исключить даже существования на Юпитере жизни. Тогда многочисленные красные вариации цвета Юпитера можно будет объяснить наличием соединений фосфора, серы, углерода и, возможно, органики, возникающей благодаря сверхмощным молниям в атмосфере. Если же Juno не найдёт воду, то вероятность такого рода явления, как жизнь на Юпитере, следует оценивать значительно ниже.

Специально для поиска воды зонд оборудован микроволновым радиометром, который предназначен для обнаружения микроволнового излучения, испускаемого водой при нагреве. Это значит, что Juno сможет обнаружить воду даже в нижних, более горячих слоях атмосферы. Среди прочего данные о воде в атмосфере Юпитера косвенно скажут о количестве находящегося в ней кислорода, отмечает Discovery News.