Sadržaj  | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | >

4. Misije ka Jupiteru i nova saznanja

U šezdesetim i početkom sedamdesetih godina dvadesetog veka, osnovni ciljevi astronautike bili su Mesec, Mars, Venera i Merkur a zatim su kosmičke misije krenule prema velikim spoljašnjim planetama, Jupiteru, Saturnu, Uranu i Neptunu. Letove „Pionira 10”, „Pionira 11”, „Vojadžera 1”, „Vojadžera 2” i „Galilea”, ceo svet je pratio sa velikim interesovanjem. Prolaz svakog od ovih kosmičkih brodova pored neke planete, predstavljalo je čitavu malu revoluciju u poznavanju Sunčevog sistema. Nove informacije dolazile su u tolikom broju da su naučnici stizali samo da ih katalogiziraju i ostave za kasniju obradu.

'Pionir' misija

Prvi kosmički brod upućen prema spoljnim planetama je „Pionir 10”, lansiran 3. marta 1972. u Kejp Kanaveralu pomoću rakete nosača Atlas Kentaur. „Pionir 10” je istovremeno prvo ljudskom rukom načinjeno telo koje će napustiti Sunčev sistem. Za slučaj da dospe do inteligentnih bića u svemiru, „Pionir 10” nosi crtanu poruku o nama.

Tvorce „Pionira 10” mučile su su mnoge brige u vezi sa njegovom sudbinom. Neki su postavljali pitanje o verovatnoći bezbednog prolaska kosmičkog broda kroz pojas asteroida. U ovaj pojas „Pionir 10” je ušao jula 1972. i ostao u njemu sve do februara 1973. Ispitivanja u toku leta pokazala su da je verovatnoća sudara objekta veličine „Pionira 10” sa nekim većim asteroidom mala i da pojas asteroida ne predstavlja nepremostivu prepreku koja bi čoveka zadržala u Sunčevoj blizini. Taj zaključak potvrdio je i „Pionir 11”. Pokazalo se da je mnogo veću opasnost predstavljala Jupiterova magnetosfera. Istrumenti, koje je „Pionir 10” nosio, pokazali su da je magnetosfera Jupitera znatno veća i snažnija nego što se smatralo. Kada je „Pionir 10”, još na udaljenosti od 108 Jupiterovih prečnika, naišao na front udarnog talasa koga je stvorio Jupiter, ploveći kroz struju Sunčevog vetra, svi su se iznenadili. Ekipa koja ga je konstruisala i vodila, veoma se zabrinula, jer je takva udaljenost fronta ukazivala na postojanje veoma jakog magnetnog polja. Gornja granica debljine tog lučnog udarnog fronta, prema podacima sa „Pionira 10”, procenjena je na oko 96 000 km. Srećom „Pionir 10” nije prišao Jupiteru bliže od 2,85 Jupiterovih poluprečnika, tako da, iako je bilo nekoliko neželjenih efekata, instrumenti nisu bili ozbiljnije oštećeni.

Na osnovu merenja tokom leta „Pionir 10” načinjena je sledeća skica magnetosfere Jupitera (Slika 4.1.). Najupadljivija njena odlika jeste izrazita koncetracija naelektrisanih čestica prema ravni magnetnog ekvatora, u oblasti spoljnog radijacionog pojasa. Ova pojava se tada nije mogla protumačiti na zadovoljavajući način postojećom teorijom elektrodinamičkih procesa. Samo magnetno polje u blizini planete je dipolnog karaktera, pri čemu mu je polaritet suprotan Zemljinom. Jupiterova magnetna osa zaklapa ugao od oko 15º sa njegovom obrtnom osom. Središte Jupiterovog magnetnog polja je pomereno za oko 8000 km ka severu od planetine ekvatorijalne ravni. Severni magnetni pol Jupitera ima longitudu 230º, u tzv. sistemu III. Jačina polja na površini planete, na osnovi merenja oba Pionira, ceni se na oko 4 gausa. To je oko 10 puta jače polje od Zemljinog. Magnetno polje Jupitera sve do daljine od 35 poluprečnika prati obrtanje Jupitera. Koncetracija i energija čestica u magnetosferi, i to naročito u unutrašnjem radijacionom pojasu Jupitera, su veoma visoke. Na daljini od 3 poluprečnika Jupitera, po kvadratnom centimetru dođe oko 500 miliona elektrona sa energijama većim od 3 MeV, dok protona sa energijama većim od 3 MeV ima oko 4 miliona. Zbog svega toga, ne možemo se požaliti na rezultate leta „Pionir 10” koji je izdržao ovakvo bombardovanje i ozbiljnije omanuo samo prilikom prolaska pored pratioca Io, kada su upadne čestice izazvale pogrešne komande i onemogućile snimanje tog satelita.

Slika 4.1. – Magnetosfera Jupitera

Jureći ogromnom brzinom pored Galilejevih satelita, „Pionir 10” je uspeo da ustanovi da na Kalistu vlada temperatura od –127ºS, dok je na Ganimedu –89ºS. Iz parametra putanje „Pionir 10” izračunao je da gustine Galilejevih satelita opadaju, idući od planete matice. Izgleda da svi Jupiterovi veći pratioci imaju atmosferu. „Pionir 10” je imao dobar uvid samo u atmosferu Ioa, koja se pokazala veoma razređenom. Jonosfera Ioa ima površinski pritisak od svega 10-5 milibara. „Pionir 10” je otkrio da je Io praćena oblakom vodonika koji se, prema merenju „Pionir 10”, proteže duž orbite Io u vidu luka od oko 120º, simetrično raspoređenog oko Ija. U pravcu upravnom na orbitu taj oblak ima dimenzije manje od prečnika Jupitera, kako to pokazuju merenja uticaja senke Jupitera na vidljivost oblaka. Takav oblak se može objasniti oslobađanjem vodonika koji Io ne može da zadrži zbog slabe privlačne sile, ali zato joj u zadržavanju pomaže Jupiter. Kod drugih satelita takvi oblaci nisu zapaženi.

Sami Jupiterovi pratioci izazivaju veoma zanimljive pojave u Jupiterovoj magnetosferi i to u unutrašnjem radijacionom pojasu. Udeo Ioa je pri tome najveći. Tako, na daljini Ioa od Jupitera, protoni od oko 1 MeV su prisutni u 70 puta manjoj koncetraciji no na daljini samo malo većoj. Broj protona unutar putanje Ioa opet raste. Elektroni energije od 1 MeV su praktično odsutni u prostoru unutar orbite Ija. Slični, ali manje izraženi, efekti naćeni su i u slučaju drugih Galilejevih pratilaca. Sada namizgleda manje čudno zašto su radioastronomi još ranije našli da bure u magnetosferi Jupitera zavise od položaja Ija.

U 1974, jonizacija u Jupiterovim radijacionim pojasevima je bila oko 40 puta veća no što ju je zabeležio „Pionir 10”, 1973.

Snimci Ganimeda pokazuju postojanje visija i nizija sličnih onim na Mesecu. „Pionir 11” je snimio Io, Ganimeda i Kalisto.

Sam Jupiter se pokazao dostojnim „zamenikom” Sunca u ovoj minijaturnij kopiji Sunčevog sistema. Pomenuto je da Jupiter izrači više energije nego što primi od Sunca; što znači da Jupiter ima sopstveni izvor energije. Najverovatnije je da se ovaj džin među planetama još uvek adijabatski sažima, pretvarajući time gravitacionu energiju u toplotnu.

Ova količina toplote bitno utiče na vreme na Jupiteru, odnosno na spoljne slojeve Jupiterove atmosfere koje mi jedino i možemo da vidimo. Trake, koje vidimo, nisu karakteristične jedino za polarne oblasti Jupitera. Za njih su tipične konvekcione ćelije i kružni oblici. Razlika izgleda potiče od brze rotacije Jupitera i snažne konvekcije toplotnog zračenja koje Jupiter oslobađa. „Pionir 10” je pomoću infracrvenog merača našao da su vrhovi svetlih oblačnih zona za oko 9ºS hladniji od vrhova tamnih pruga, što se interpretira kao posledica što su svetle zone oko 20 km više od tamnih pojaseva. U svetlim pojasevima se gas penje, u tamnim silazi.

Velika Crvena Pega, na snimcima sa „Pionir 10” i „Pionir 11” izgleda nešto zašiljenija nego na snimcima načinjenim sa Zemlje. Njihova merenja pokazuju da je Pega oko 8 km viša od okolnih oblaka. Sama Pega ima dužinu od oko 38 000 km.

„Pionir 11” je dobio naročito detaljne snimke jer je proleteo na visini od svega 42 500 km iznad vrhova oblaka. Doduše, na najbližem delu putanje snimanja nisu vršena, jer je on prolazio tako brzo, da bi snimci bili razliveni. Izmeren sastav atmosfere Jupitera je 82% vodonika, što slobodnog što vezanog u jedinjenjima, helijum oko 17% dok 1% otpada na sve ostale elemente. „Pionir 10” nas je iznenadio i premeravanjem spljoštenosti diska. Prema kretanju „Pionira 10” izlazi da je ona 0,065, što je iz nepoznatih razloga za 5/1000 veće no što je određeno sa Zemaljskih snimaka. Masa Jupitera, određena iz kretanja „Pionira 10”, iznosi 1/1047,347 mase Sunca, što je veoma blisko ranije određenim vrednostima.

Ovo obilje rezultata sa Jupitera iako daje odgovore na neka stara postavljena pitanja istovremeno postavlja i nove probleme.

 Sadržaj  | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |  12 | 13 | 14 | 15 | 16 | >

(jun 2003.)

vrh