Gasjätten Jupiter bildar ett av de mest spännande systemen i solsystemet med sin magnetiska miljö och isiga månar. När ESA:s rymdsond Juice anländer till Jupiter i juli 2031 påbörjas arbetet med att utforska planetens solsystem. Syftet är att undersöka hur solsystemet fungerar och om det finns förutsättningar för liv.
Förutom att avslöja mer om solsystemet kommer den förbättrade kunskapen om Jupiter att göra det möjligt att förstå andra planetsystem och objekt i universum bättre.
Fem vetenskapliga områden prioriteras i Juice-missionen, allt från Jupiters turbulenta atmosfär till de flytande haven som man tror finns på de tre månarna Ganymedes, Europa och Callisto.
För att skydda rymdsonden från Jupiters kraftiga strålning, har man valt att inte studera månen Io på nära håll. Men även om det inte är ett primärt fokus, kommer Juice även att observera den fjärde och innersta galileiska månen, Io, på avstånd. Io är det mest vulkaniska objektet i solsystemet, med cirka 400 aktiva vulkaner.
Fem mysterier som Juice ska lösa:
- Hur ser Jupiters underjordiska oceaner ut?
De fyra största av Jupiters månar är kända som de galileiska månarna. Av dessa tror man att tre, Ganymedes, Europa och Callisto, har flytande vatten gömt under sina isiga skorpor. Månarna tros rymma så mycket som sex gånger det vatten som finns i jordens hav.
Jupiter kommer att studera de tre månarnas vattenvärldar för att utforska vad som formar de dolda oceanerna och isiga skorporna och hur de växelverkar. Det finns även bevis för geologisk aktivitet på några av månarna, vilket Juice också kommer att undersöka.
Juice kommer även att kunna göra en jämförande studie mellan de tre vattenvärldarna runt Jupiter genom sina observationer av Europa och Callisto.
- Vad gör Ganymedes unik?
Det största vetenskapliga fokuset under Juice-missionen kommer att ligga på Ganymedes, som är den största månen i solsystemet och den enda som har ett eget magnetfält. När rymdfarkosten i december 2034 går in omloppsbana kring månen Ganymedes är det den första gången en rymdsond går i omloppsbana runt en annan måne än jordens.
Juice ska göra 12 förbiflygningar av Ganymedes på 400 kilometers avstånd och gå in i omloppsbana kring månen ungefär 500 kilometer ifrån planeten.
Juice kommer att undersöka Ganymedes yta och göra mätningar av dess magnetfält och plasma för att försöka förstå vad som döljer sig under ytan.
Med hjälp av de tio sofistikerade instrumenten ombord på Juice ska man även undersöka bland annat hur månen roterar och dess gravitation. Med hjälp av radar ska man tränga igenom Ganymedes isiga skorpa ner till ett djup av cirka nio km. Juice ska också undersöka vattenånga och andra ämnen i Ganymedes atmosfär för att förstå vilka processer som äger rum runt månen samt hur månens miljö interagerar med Jupiters magnetfält.
- Finns det liv på Jupiters månar?
Att avgöra om det någonsin har funnits eller finns förutsättningar för liv på någon av de galileiska månarna är huvudsyftet med Juice-missionen. Juice ska till exempel studera månarnas dolda hav, atmosfärer, magnetism, uppvärmningsprocesser, tidvatteneffekter och sammansättningar. För att hitta tecken på liv kommer Juice att jaga efter biologiskt viktiga element, som kol, syre, kväve, magnesium och järn.
Jupiters minsta måne, Europa, är en ogästvänlig plats. Den ligger inkapslad i ett tjockt istäcke med en yttemperatur på runt minus 170 grader. Ändå anses Europa vara en av de platser i solsystemet där det finns störst möjlighet till liv. För att undersöka detta kommer Juice utforska Europas underjordiska oceaner och göra mätningar av dess magnetfält.
Att studera månarnas förutsättningar för liv och eventuella beboelighet kommer inte bara ge kunskap om Jupiter. Utforskningen väntas ge långtgående vetenskapliga konsekvenser bortom Jupitersystemet och förhoppningen är att avslöja vilka utsikter det kan finnas för liv i liknande planetsystem över hela universum.
- Hur har Jupiters komplexa miljö format dess månar, och vice versa?
Jupiters magnetosfär sträcker sig långt ut i rymden och magnetfältet är cirka 20 gånger starkare än jordens. Inom denna intensiva magnet- och strålningsmiljö kretsar Jupiters isiga månar.
Juice ska försöka lösa ett av solsystemets stora mysterier: hur Jupiters komplexa magnetiska miljö fungerar och hur den hårda miljön har format förhållandena på månarna samt hur Jupiter och dess månar interagerar.
Rymdsonden kommer även att undersöka Jupiters komplexa gravitationsmiljö och hur månarna tidvis interagerar med varandra och Jupiter. För varje bana som fullbordas av Ganymedes slutför Europa två och Io fyra. Rymdsonden ska undersöka hur dessa omloppsbanor fungerar.
- Vad kännetecknar en typisk gasjätteplanet?
Juice ska utforska hur ett planetsystem som Jupiters fungerar och göra en fullständig karakterisering av Jupiter, både som planet och system. Från sin omloppsbana kommer Juice att undersöka Jupiters ständigt föränderliga atmosfär och hur till exempel vågor, vindar och energi rör sig vertikalt och horisontellt mellan olika lager i atmosfären.
Jupitersystemet är en arketyp inte bara för gasjättarna i solsystemet, utan också för de många jätteplaneter som är kända för att kretsa kring andra stjärnor än våra egna. Ett viktigt mål inom Juice-missionen är att förstå hur ett planetsystem som Jupiter har bildats och utvecklats över tid, samt avslöja hur beboeliga miljöer skulle kunna uppstå i Jupiter-liknande system runt andra stjärnor.
