Jupiter läbi armukadeda Juno kaamera

Alates 2016. aasta suvest on meie parimaks digitaalseteks silmadeks Jupiteri juures olnud Juno* nime kandev NASA kosmosesond. Tiireldes ümber Jupiteri väljavenitatud orbiidil, sukeldub see umbes iga 53 päeva tgant hiidplaneedi lähistele, möödudes selle igitormilisest pilvkattest vaid mõne tuhande kilomeetri kauguselt. Sellistel kiiretel lähedastel uurimisretkedel on väga hea põhjus - Jupiteri ülivõimas magnetväli tekitab enda lähedal tugevat radioaktiivset kiirgust, millel on ajapikku hävitav mõju isegi Juno varjestatud elektroonikale. Nii saab Juno teha planeedist kiirelt ohtralt lähifotosid ning ülejäänud aja veeta planeedist turvalises kauguses ning sellel ajal kogutud andmeid Maale edastada.

Tänase seisuga on Juno sooritanud Jupiterist juba kokku 75 lähedast möödumist ehk perijoovi. Kuigi Juno ametlik missioon lõppes juba 2018. aastal ning algselt otsustati see tahtlikult hiidplaneedi atmosfääri kukutada, otsustati missiooni pikendada seniks kuni Jupiteri kiirgusvööndid selle elektroonika sõna otseses mõttes ära küpsetab ning kontakt Junoga katkeb. Seni on sond töökorras ja saatmas endiselt Jupiteri ja selle kuude kohta hämmastavat pildimaterjali ja muid väärtuslikke andmeid. Isegi kui Juno lõpuks sureb, ei tähenda see, et meie kohalolu Jupiteri süsteemis lakkab. Nimelt on Jupiteri poole teel juba kaks uut sondi - NASA Euopa Clipper ja ESA JUICE. Nendest, peamiselt Jupiteri kuudele keskenduvatest sondidest kirjutasime eelnevalt:

https://www.astromaania.ee/.../europa-clipper-on-teel...

https://www.astromaania.ee/.../juice-moodus-kuust-ja...

Niinimetatud kodanikuteadlane Gerald Eichstädt otsustas Juno järjekorras 16. perijoovi käigus kogutud 21 fotost kokku miksida video, mis näitab meile, mis tunne oleks Jupiterist mööduda 3500 kilomeetri kauguselt. Võrreldes reaalajaga on video 125 korda kiirendatud. Igaks juhuks siis üle korrates - tegemist ei ole kunstniku nägemusega, vaid reaalsete fotodega, mis on pandud sujuvuse mõttes üksteisega liikuvas ruumis klappima. Näeme me sealt Jupiteri tormist ja mitmevärvilist ülaatmosfääri, kus mõned suuremad tormid on Maa mõõtu. Kaadrid on digitaalselt kontrasti ja värvi suhtes võimendatud, et tormismustrid paremini nähtavad oleksid.

Juno kõikide möödalendude (perijove) käigus kogutud fotod on vabalt nähtavad ja allalaaditavad siit: https://www.missionjuno.swri.edu/mission-perijoves

*sond on nimetatud Rooma mütoloogias peajumal Jupiteri (kreekas Zeus) armukadeda abikaasa Juno järgi (kreekas Hera).

Parima lahutusega maapealne foto Jupiteri kuust

 Allolev foto Jupiteri vulkaanilisest kuust nimega Io võiks esmapilgul kuuluda mõnele hiidplaneeti ja selle kaaslasi külastavale uurimissondile. Hämmastaval kombel on see aga tehtud läbi maal asuva teleskoobi, mis on kavalaid tehnikaid kasutades suutnud kauget kuud pildistada enneolematus lahutuses.

Täpsemalt kuulub foto USA Arizona osariigis asuvale niinimetatud Suurele Binokulaarteleskoobile (inglise keeles Large Binocular Telescope). Nagu nimest võib aimata, on tegemist kahest samas suunas vaatavast teleskoobist koosneva liitteleskoobiga. Selle monoliitsete peapeeglite läbimõõt on üksikult 8,4 meetrit, kuid töötades koos suudavad need koguda valgust samaväärselt 11,8 meetrisele teleskoobile ning omada lahutusvõimet, mis vastaks arvutuslikult 22,8 meetrit laiale teleskoobile.

Lisaks muljetavaldavatele mõõtmetele kasutatakse Binokulaarteleskoobi puhul adaptiivseks optikaks kutsutud tehnikat, kus nende (sekundaar)peeglite kuju muudetakse reaalajas ja ülikiirel vastavalt Maa atmosfääri turbulentsusele. Seeläbi õnnestub atmosfääri moonutavat mõju (mis on Maal asuvate teleskoopide suurim vaenlane) suuresti kompenseerida. Antud foto selguse eest on aga kõige enam vastutav uudne SHARK-VIS nime kandev kaamera, mis alles hiljuti Binokulaarteleskoobi juures tööd alustas. Selle täpsemast ehitusest ja põhimõttest me siin ei räägi (sest me ei saa sellest tõenäoliselt piisavalt hästi aru), aga see suudab väidetavalt koostöös teleskoobi ja selle adaptiivoptikaga jäädvustada fotosid, mille lahutusvõime läheneb 20 millisekundile. See on nagu pildistada münti 160 kilomeetri kauguselt.

Suur Binokulaarteleskoop

Kuigi maised teleskoobid ei suuda tõenäoliselt mitte kunagi võistelda Päikesesüsteemi planeetide, kuude ja muude taevakehade uurimisel neid päris lähedalt külastavate sondidega, on nendel siiski mitu ilmselget eelist. Saab ju maiset teleskoopi kiirelt ja mugavalt suunata ühelt objektilt teisele, mida lahutab ruumis miljardeid kilomeetreid. Neist peamiseks on aga ilmselt maapealsete teleskoopide võime erinevaid objekte sobivate ilmastikutingimuste puhul vaadata igal ööl. Sondide trajektooride planeerimine ainuüksi ühe hiidplaneedi ümber, et see saaks üht või teist kuud pildistada, on pikaajaline (ja kallis) protsess ning soodsad lähedased möödalennud võrdlemised haruldased.

Võrdlus on veidi ebaaus, kuid all foto Jupiteri kuust, mille tegi Galileo sond 1999. aastal asudes sellest kusagil 130 000 kilomeetri kaugusel.

Kõige enam peab see argument paika just Jupiteri kuu Io puhul, mis tiireldes Jupiterile väga lähedal ja hiidplaneedi loodejõudude poolt pidevalt deformeeritult, on Päikesesüsteemi kõige vulkaanilisem keha. Arvatakse, et selle pinnal purskab igal ajahetkel kusagil 400 vulkaani. Sellest tulenevalt on selle pind pidevas muutumises ning oleks suurepärane kui me suudaksime sellel muutlikkusel hoida silma peal tihedamalt kui näiteks hetkel Jupiteri ümber tiirlev Juno sond seda teha suudab. Näiteks alloleval fotol on kuu keskpunktist paremal ja all näha üks Io suurim vulkaan nimega Pele, mida pildistas omal ajal juba Voyager 1 1979. aastal. Taustainfoks tuleks võibolla mainida, et Io on mõõtmetelt veidi suurem kui meie Kuu, kuid asub meist kusagil 900 miljoni kilomeetri kaugusel. Seda siis umbes 2300 korda kaugemal kui Kuu.

Jääme igatahes ootama Suure Binokulaarteleskoobi ja selle uue instrumendi järgmisi vaatlusi. Huvitavad objekte ainuüksi meie Päikesesüsteemis jätkub.

Jupiteri kuu Io läbi Juno kaamera

30. detsembril sooritas viimased üheksa aastat Jupiteri uuriv Juno sond oma 56. lähedase möödalennu gaasihiiust ning pildistas seni kõige paremas kvaliteedis selle lähimat hiidkuud nimega Io. Lähimas punktis asus Juno Io'st vaid 1500 kilomeetri kaugusel.

Io't peetakse Päikesesüsteemi kõige vulkaanilisemaks taevakehaks ja seda hea põhjusega. Nimelt purskab selle pinnal igal ajahetkel sadu vulkaane. Sellise aktiivsuse põhjuseks on omamoodi gravitatsiooniline köievedu, mille ühel pool on Io't väga lähedasel orbiidil hoidev võimas Jupiter ja teisel pool Jupiteri teised kolm ja kaugemat hiidkuud Europa, Ganymedes ja Kallisto.* Kahelt poolt mõjuvad loodejõud kergitavad ja langetavad Io pinda kuni 100 meetri ulatuses, sisuliselt hõõrudes selle sisemuse vedelaks. Sellest tekkiv geotermiline rõhk vabaneb läbi arvukate vulkaanide, mis purskavad põhimõtteliselt lakkamatult Io pinnale sulakivimeid, väävlit ja muid ühendeid.

Kuna kuu pind on sellest tulenevalt pidevas muutumises, pakuvad värsked fotod alati midagi uut avastada. Io'st on alates 70ndate algusest möödalende sooritanud mitmed mehitamata automaatjaamad, nagu näiteks Pioneer 10 ja 11, Voyager 1 ja 2 ning Galileo sond. Neist kõige lähemale jõudis viimane, mis sooritas 90ndate lõpus ja 00ndate alguses Jupiteri orbiidil viibides kümneid väga lähedasi möödalende (lähemad küündisid veidi enam kui sajakonna kilomeetri kaugusele kuu pinnast). Juno sooritab Io'st järgmise lähedase möödalennu juba 3. veebruaril, tulles sellest taaskord 1500 kilomeetri kaugusele. See annab võimaluse näha selle teist külge ning jälgida, kuidas selle pinnal pidevalt purskavad vulkaanid on suutnud paari kuu jooksul muutuda.

*artiklis mainitud mütoloogilised nimed ja nendevahelised suhted väärivad natukene seletamist. Jupiter oli teatavasti roomlaste peajumal, mille kreekapärane originaal oli Zeus. Kui planeet on nimetatud rooma mütoloogia järgi, siis selle kuud kannavad Kreeka mütoloogiast pärit nimesid. Täpsemalt on Jupiteri hiidkuud nimetatud Zeusi kuulsate armukeste järgi. Jupiteri ja nende "armukesi" uuriv Juno pole aga nime saanud ei kellegi teise kui Jupiteri naise järgi (kreeka Hera), kelle armukadedus tõi neile peaaegu alati kurva saatuse

Juno möödalend Jupiteri Io-st

Mai keskel sooritas viimased kaheksa aastat Jupiteri uuriv Juno sond oma 52. lähedase möödalennu gaasihiiust ning pildistas seni kõige paremas kvaliteedis selle lähimat hiidkuud nimega Io. Lähimas punktis asus Juno Io'st 35 500 kilomeetri kaugusel.*

Io't peetakse Päikesesüsteemi kõige vulkaanilisemaks taevakehaks ja seda hea põhjusega. Nimelt purskab selle pinnal igal ajahetkel sadu vulkaane. Sellise aktiivsuse põhjuseks on omamoodi gravitatsiooniline köievedu, mille ühel pool on Io't väga lähedasel orbiidil hoidev võimas Jupiter ja teisel pool Jupiteri teised kolm ja kaugemat hiidkuud Europa, Ganymedes ja Kallisto. Kahelt poolt mõjuvad loodejõud kergitavad ja langetavad Io pinda kuni 100 meetri ulatuses, sisuliselt hõõrudes selle sisemuse vedelaks. Sellest tekkiv geotermiline rõhk vabaneb läbi arvukate vulkaanide, mis purskavad põhimõtteliselt lakkamatult Io pinnale sulakivimeid, väävlit ja muid ühendeid.

Meie Kuust veidi suurem Io 35 tuhande kilomeetri kauguselt.

Vaated Io'le erinevate Juno möödalendude käigus. Reas vasakult paremale automaatjaama ja kuu vaheline kaugus on üha vähenenud. Aasta lõpuks peaksime Io't nägema juba päris lähedalt.

Nähtavas ja infrapunavalguses tehtud vaatlusi kombineerides on näha aktiivsete vulkaanide asukohad Io pinnal.

Kuna kuu pind on sellest tulenevalt pidevas muutumises, pakuvad värsked fotod alati midagi uut avastada. Io'st on alates 70ndate algusest möödalende sooritanud mitmed mehitamata automaatjaamad, nagu näiteks Pioneer 10 ja 11, Voyager 1 ja 2 ning Galileo sond. Neist kõige lähemale jõudis viimane, mis sooritas 90ndate lõpus ja 00ndate alguses Jupiteri orbiidil viibides kümneid väga lähedasi möödalende (lähemad küündisid veidi enam kui sajakonna kilomeetri kaugusele kuu pinnast). Ka Juno hakkab nüüdsest Io'st üha lähemalt mööda lendama, kuni detsembris ja järgmise aasta veebruaris peaks see tulema kuu pinnast vaid 1500 kilomeetri kaugusele. On kindlasti huvitav jälgida, et mis vahepeal Io mürgisel pinnal muutunud on.

*artiklis mainitud mütoloogilised nimed ja nendevahelised suhted väärivad natukene seletamist. Jupiter oli teatavasti roomlaste peajumal, mille kreekapärane originaal oli Zeus. Kui planeet on nimetatud rooma mütoloogia järgi, siis selle kuud kannavad Kreeka mütoloogiast pärit nimesid. Täpsemalt on Jupiteri hiidkuud nimetatud Zeusi kuulsate armukeste järgi. Jupiteri ja nende "armukesi" uuriv Juno pole aga nime saanud ei kellegi teise kui Jupiteri naise järgi (kreeka Hera), kelle armukadedus tõi neile peaaegu alati kurva saatuse.

Juno möödalend Jupiteri kuust Europast

Reedel sooritas viimased kuus aastat Jupiteri ja selle kaaslasi uuriv Juno kosmosesond lähedase möödalennu Europa nimelisest kuust. Tegemist oli viimase 22 aasta lähedasema möödalennuga* ning Juno väikseim kaugus Europa jäisest ja mõralisest pinnast oli 352 kilomeetrit. Liikudes sellel ajal ligi 24 kilomeetrit sekundis, oli Junol vaid kaks tundi aega kuud pildistada.

Europa pakub teadlastele huvi eelkõige selle pärast, et seda katva paksu jääkooriku all peitub veel paksem vedela vee ookean, mis peaks sisaldama rohkem vett kui leidub kõikides Maa ookeanides kokku. Hiidplaneedi poolt kuule mõjuvad loodejõud näivad selle sisemust soojendavat ning on kõva kahtlus, et sealse ookeni põhjas leidub suurel hulgas vulkaanilisi kuumaveeallikaid. Taoliste moodustiste kõrval arvatakse olevat miljardeid aastaid tagasi tekkinud elu Maal. Midagi sarnast võib olla juhtunud või parasjagu juhtumas Europal.

Nii või naa on tegemist huvipakkuva maailmaga ning 2024. aastal peaks startima NASA kosmosemissioon Europa Clipper, mille ülesandeks saab Europat veelgi lähemalt uurida. Arenduses on ka Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) missioon Europa Lander, mis võiks startida 2027. aastal eesmärgiga kuul maanduda ning otsida sellelt vihjeid võimaliku maavälise elu kohta.

*viimati tuli inimkätega ehitatud sond Europale nii lähedale kui Galileo nimeline sond 2000. aastal sellest vaid ühe kilomeetri võrra lähemalt mööda sõitis. Vahepeal on muidugi kaamerad ja teised teaduslikud aparatuurid hüppeliselt paremaks muutunud.

Jupiter ja selle kaks kuud

Värske foto Jupiteri ümber tiirleva Juno sondi poolt näitab hiidplaneedi tormilist lõunapoolkera, koos kahe selle kaugemal paistva kuu - Io ja Europaga. Foto tegemise ajal asus nüüdseks juba peaaegu kuus aastat Jupiteri uurinud robotsond selle välimistest pilvekihtidest kusagil 61 tuhande kilomeetri kaugusel. Sellel põhjusel ei paista Jupiteriga võrreldes pisikesed kuud fotol kõige suuremad. Teiselt suurendatud fotolt on neid näha juba lähemalt.

Umbes meie Kuu mõõtu Io on Päikesesüsteemi kõige vulkaanilisem keha, mille pinnalt on avastatud sadu aktiivseid vulkaane, mis purskavad väävliühendeid kilomeetrite kõrgusele. Selle põhjuseks peetakse, et Jupiter väntsutab oma võimsa gravitatsiooni ja loodejõududega talle väga lähedal tiirlevat kuud, hõõrudes selle tuuma sõna otses mõttes tuliseks ja vedelaks.

Kaugel tiirlev Europa on jällegi suhteliselt pisike jäine kuu, mille mitmekümne kilomeetri paksuse jääkooriku all arvatakse loksuvat soolane vedel veeookean. Selle põhjas purskavad ilmselt niinimetatud mustad tossutajad ehk vulkaanilised termolõõrid, mille süsinikurikkas ja soojas ümbruses võis elu Maal alguse saada. Europa poolustel asuvate jäisete geisrite veest ja jääst on tuvastatud aminohappeid ehk orgaanilisi molekule, mis on tähtsateks elusorganismide ehituskivideks. Juno peaks selle aasta septembris sooritama Europast ühe lähedase möödalennu. Siis näeme me seda mõistatuslikku kuud juba päris lähedalt.

All üks videoklipp Juno lähedasest möödalennust Jupiterist ja selle suurest punasest laigust, mille pani tõeliste fotode põhjal kokku ja animeeris Kevin M. Gill.

Juno möödalend Ganymedesest ja Jupiterist

Juuni alguses sooritas 2016. aastast Jupiteri uuriv Juno nimeline kosmosesond möödalennu hiidplaneedi ja üldse terve Päikesesüsteemi suurimast kuust Ganymedesest, mille mõõtmed ületavad isegi planeet Merkuuri. Viimaste aastakümnete lähim möödalend tõi sondi kuu jäisest pinnast vaid 1064 kilomeetri kaugusele kiirusel 67 tuhat kilomeetrit tunnis. Peale seda suundus see tagasi Jupiteri poole, sooritades sellest juba oma 34. möödalennu. Gaasihiiglase tohutu gravitatsioon kiirendas sondi liikumiskiiruse 210 tuhande kilomeetrini tunnis ning selle vähim kaugus planeedi keerukatest pilvemustritest oli vaid 3400 kilomeetrit.

All on NASA videoanimatsioon möödalendudest nähtuna Juno vaatepunktist. Selle loomisel on kasutatud nii lugematuid Juno enda fotosid, kui ka kavalaid animatsioonivõtteid, mille abil on reaalsete fotokaadrite vahele seatud animeeritud kaadreid, tegemaks nende üleminekud sujuvaks nagu ühes videos olema peaks.

Juno möödalend Päikesesüsteemi suurimast kuust

Eelmisel nädalal sooritas Jupiteri uuriv Juno kosmosesond oma seni lähima möödalennu Päikesesüsteemi suurimast kuust Ganymedesest. Manöövri käigus, mille eesmärgiks oli sondi tiirlemisperioodi lühendamine, möödus Juno Ganymedese pinnast vaid tuhande kilomeetri kauguselt. Varasemalt on seda jäist hiiglast, mille mõõtmed ületavad isegi planeet Merkuuri, uurinud Pioneer 10 ja 11, legendaarsed Voyagerid, Galileo ja New Horizon sondid.

Värsked fotod näitavad hiidkuu peamiselt veejääst koosnevat pinda, millel on näha heledad nooremad kokkupõrkejäljed, tumedad vanemad alad ning arvukad vaod ja jutid, mille teke arvatakse seotud olevat jääkilpide omavahelise nihkumisega. Ganymedese sadu kilomeetreid paksu jääkooriku all arvatakse loksuvat vedela vee ookean, mida soojendavad kuu ja planeedi vahelised loodejõud. On spekuleeritud, et sealses pimedas, kuid soojas ja vulkaanilises keskkonnas võib olla miljardite aastate jooksul tekkinud elu. Paraku pole meil seda kütkestavat hüpoteesi võimalik olemasoleva tehnoloogia abil (veel) tõestada ega välistada. Aga mõelda ja unistada võib...

Ganymedes avastati 1610. aastal Galileo Galilei poolt ning seda on soodsate vaatlustingimuste korral võimalik Jupiteri ümber tiirlemas (koos Io, Kallisto ja Europaga) näha isegi binokliga.

NASA Juno sond on Jupiteri ümber tiirelnud 2016. aastast peale ning selle peamisteks eesmärkideks on gaasihiiu koostise, gravitatsiooni ja magnetvälja uurimine. Kogutud andmed annavad loodetavasti aimu selle tekkimise, siseehituse, veesisalduse ja massijaotuse kohta. Hetkel peaks sond oma tööd jätkama kuni 2025. aastani, peale mida see kukutatakse Jupiteri atmosfääri.