شنبه 6 جوزا|خرداد 1396 برابر با 27 می 2017

سفینۀ جونو و دست‌یابی به اسرار غول منظومه شمسی



 27 دلو|بهمن 1395

یونس بخشی اخترشناس  

 

سفینۀ فضایی جونو پرمخاطره‌ترین مأموریت فضایی را انجام می‌دهد. نتیجۀ مطالعات، جونو ما را به درک بهتر از شکل‌گیری منظومۀ شمسی می‌رساند.

سفینۀ کاوشگر فضایی جونو که در اگست 2011 به فضا پرتاب شده بود، پس از پنج سال سفر فضایی بلاخره تابستان امسال، دقیقاً در 4 جولای 2016 میلادی وارد قلم‌رو سیارۀ گازی مشتری - بزرگ‌ترین سیارۀ منظومۀ شمسی - شد. این دومین مأموریت فضایی به دور سیارۀ برجیس است. قبل از جونو، سفینۀ فضایی گالیله از سال 1995 تا 2003 به دور سیارۀ برجیس مشغول مطالعه و تصویربرداری بود و در پایان مأموریت در یک عمل انتحاری به درون مشتری سقوط کرد تا بتواند لایه‌های زیرین اتموسفیر مشتری را مطالعه کند. اما فشار اتموسفیر و گردش سریع بادها و ذرات در کمتر از چند دقیقه نابود شد و نتوانست هیچ اطلاعاتی را از درون مشتری به بیرون مخابره کند.

سیارۀ مشتری جایگاه خاصی در منظومۀ شمسی دارد و در این جا فقط به دو نمونه از آن اشاره می‌کنم. نخست این که گالیلو گالیله در سال 1609 میلادی وقتی با تلسکوپ کوچک خود به این سیاره نگاه کرد، چهار ستارۀ کوچک را در اطراف مشتری در گردش یافت و بعدها متوجه شد که این ستاره‌ها در واقع اقمار مشتری اند و مشتری در ذات خود منظومه‌یی در دل منظومۀ شمسی است. گالیله با این کشف خود انقلابی را در تاریخ اخترشناسی ایجاد کرد؛ زیرا تا قبل از آن همه باور بر این داشتند که زمین در مرکز عالم قرار دارد و خورشید، ماه و پنج سیاره آن زمان به دور زمین در گردش اند. یعنی گالیله با این کشف و به خصوص با دیدن چهار قمر بزرگ مشتری که امروزه به نام اقمار گالیله‌یی یاد می‌شوند، دید ما را نسبت به جهان هستی دگرگون ساخت و این گونه بود که ما وارد دورۀ دوم اخترشناسی شدیم. اما جایگاه مشتری در منظومۀ شمسی نقش مهمی را در حفظ حیات در سیارۀ زمین ایفا کرده، زیرا مشتری طی صدها میلیون سال به قوت نیروی جاذبۀ بسیار قوی‌یی که دارد، سیارک‌ها و دنباله‌دارهایی را که در مسیر برخورد با زمین قرار داشتند، از مسیر برخورد منحرف ساخته و حتا خیلی از این سنگ‌های آسمانی خطرناک را به دورن خود کشانیده و نابود کرده است. نمونۀ بارز آن دنباله‌دار شومیکر لی وی 9 بود که در سال 1994 وقتی به نزدیکی سیارۀ مشتری رسید، در دام جاذبۀ آن گرفتار شد و در نهایت به درون مشتری سقوط کرد. به همین خاطر اخترشناسان حتا لقب جاروبرقیِ منظومۀ شمسی را به مشتری داده‌اند. وجود چنین یک سیارۀ گازیِ بزرگ شبیه مشتری یکی از پیش شرط‌های اساسی برای بقای حیات در هر منظومۀ سیاره‌یی است.

کاوشگر جونو با رسیدن به کنار سیارۀ مشتری برای مدت چند ثانیه انجن‌های خود را روشن کرده تا بتواند در مداری به دور مشتری باقی بماند.

مشتری را به نحوی ستارۀ ناکام هم می‌نامند؛ زیرا عمدتأ از عناصری ترکیب شده-هایدروجن و هیلیوم- که خورشید را نیز ساخته، اما جرم مشتری در زمان شکل‌گیری منظومۀ شمسی به حدی نبود که در هستۀ آن هم‌جوشی رخ دهد و مشتری مانند یک ستاره بدرخشد. اخترشناسان می‌گویند، اگر سیاره برجیس حداقل 10 درصد جرم یا وزن خورشید را می‌داشت، در منظومۀ شمسی دو ستاره می‌داشتیم. وجود دو ستاره در منظومۀ شمسی می‌توانست بر تکامل و نوعیت حیات-البته اگر حیاتی به وجود می‌آمد- تأثیر جدی‌یی بگذارد. پس ما انسان‌ها در زمین به دلایلی که گفته شد، مدیون وجود این غول گازی هستیم. حالا اخترشناسان قصد دارند، به کمک کاوشگر فضایی جونو به لایه‌های زیرین اتموسفیر برجیس نفوذ کرده و در مورد خاستگاه امواج مغناطیسی، وجود آب، آمونیاک، متان و چندین عنصر دیگر معلومات به دست بیاورند.

تصویر سوم

کاوشگر جونو: در اکثر مأموریت‌های فضایی تلاش شده تا رابطه اسطوره‌یی میان یک کاوشگر فضایی و سیاره یا قمر مورد نظر به نحوی در قالب مأموریت علمی بازسازی شود. مأموریت کاوشگر جونو به سوی سیارۀ برجیس شباهت بسیار زیادی به رابطه میان این دو شخصیت اسطوره‌یی دارد که خیلی زیبا و دلچسپ است. در اساطیر یونانی سیارۀ مشتری به نام زئوس-خدای خدایان- و در اساطیر رومی به نام ژوپیتر و در فارسی به نام هرمز یاد می‌شود. در اساطیر یونانی جونو دختر و خواهر زحل همسر زئوس است. زئوس مسؤولیت مراقبت و پاسبانی از کشور و هم‌چنان مراقبت از زنان را به عهدۀ همسرش جونو گذاشته بود. هرچند زئوس به جونو اعتماد کامل داشت ولی گه‌گاهی از جایگاه خویش در آسمان‌ها به زمین فرود می‌آمد تا از نزدیک همۀ امورات را بررسی کند. جونو همانند هر زن دیگر وقتی شوهر خود را در میان زن‌های زیباروی رومی می‌دید، حسادتش گل می‌کرد و بی‌قرار می‌شد. آن‌گاه بر پشت ابرها طوری سوار می‌شد تا کسی متوجه نشود و با کنارزدن ابرها پنهانی زئوس را زیر نظر می‌گرفت.

کاوشگر جونو با رسیدن به کنار سیارۀ مشتری برای مدت چند ثانیه انجن‌های خود را روشن کرده تا بتواند در مداری به دور مشتری باقی بماند. (تصویر سوم)

حالا ناسا کاوشگر فضایی جونو را به چنان حسگرها و دستگاه‌هایی مجهز کرده که می‌تواند با کنارزدن ابرهای بالایی اتموسفیر مشتری اسرار نهفته در دل این سیارۀ گازی را بشگافد. جالب‌تر این که در درون کاوشگر جونو، مهندسان ناسا سه عروسک یا تندیس کوچک از زئوس، جونو و گالیله را گذاشته‌اند و به این گونه هر سه را در یک سفر فضایی به قلمرو مشتری فرستاده‌اند.

تندیس‌های آلمونیمی که در درون کاوشگر جونو گذاشته شده‌اند از چپ به راست: گالیلو گالیله، جونو همسر زئوس و خود زئوس.

سیارۀ مشتری بزرگ‌ترین و خطرناک‌ترین میدان مغناطیسی، تشعشعات و الکترون‌های شارژدار را در منظومۀ شمسی دارد. به گونۀ مثال میزان تشعشعات خورشید که به زمین می‌رسد، 0.39 RAD است، اما در اطراف مشتری میزان این تشعشعات تا 2 میلیون RAD می‌رسد و این میزان تشعشع هر گونه سفینۀ فضایی و دستگاه‌های الکترونیک آن را از کار می‌اندازد و نابود می‌کند. از سوی دیگر مشتری با داشتن 67 قمر در اندازه‌های مختلف یک قلم‌رو شلوغ و آشفته را در منظومۀ شمسی ایجاد کرده و در نتیجۀ نزدیک‌شدن به مشتری به گذر از یک میدان نبرد شباهت دارد. به همین خاطر کاوشگر فضایی گالیله در آن زمان فقط از فاصلۀ 32 هزارکیلومتر سیارۀ مشتری را دور زده بود. اما حالا جونو توانست تا به فاصلۀ 5 هزارکیلومتریِ مشتری نزدیک شود و در یک مانور بسیار خطرناک به نام «JOI» یا ورود شیرجه‌یی به دور مشتری از این قلم‌روی خطرناک جان سالم بدر برد. کاوشگر جونو از زمان رسیدن به کنار سیارۀ مشتری تا حال سه بار به دور این غول گازی چرخیده و در هر بار چرخش، انبوهی از اطلاعات و تصاویر را جمع‌آوری کرده است.

به کمک کاوشگر جونو در نهایت خواهیم فهمید که چه‌گونه یک سیاره به وجود می‌آید. ما امیدواریم به کمک کاوشگر جونو خیلی از اسرار و فعالیت‌های درونی سیارۀ مشتری را به درستی درک کنیم؛ زیرا با مطالعۀ دقیق سیارۀ مشتری می‌دانیمِ آن چه بر سر سیارۀ مشتری آمده در نهایت باعث ایجاد نه تنها سیارۀ زمین بلکه حتا باعث ایجاد حیات در سطح زمین شده است.

میدان مغناطیسی مشتری بزرگ‌ترین و قوی‌ترین میدان مغناطیسی در منظومۀ شمسی.