Amatieri palīdz izlemt Juno ceļu

Pirms lēmuma par lidojumu ar NASA kosmosa kuģi virs Jupitera lielās sarkanās vietas, hobiji atpakaļ uz Zemes sniedza svarīgu informāciju par iejaukšanās traucējumu sekām.

Dienvidu tropiskie traucējumi ir tikko pagājuši Jupitera ikoniskajā Lielajā sarkanajā plankumā, un šajā NASA kosmosa kuģa Juno krāsu uzlaboto attēlu sērijā ir notverti zaļi oranžas nokrāsas pavedieni.
NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstadt / Sean Doran

Kosmosa kuģa Juno novērojumu plānošana Jupiterā ir grupas pūles, un Candice Hansen (Planetary Science Institute) tas būtu jāzina. Kā zinātniece, kas atbild par JunoCam, uz vienas no zondes borta kamerām, viņa daudz laika pavada, tērzējot ar profesionāliem un amatieru astronomiem, sekojot līdzi tam, kas notiek Jupitera vētrainajā atmosfērā . Viņu iezīme ir būtiska, lai izdomātu, kur norādīt JunoCam katru reizi, kad kosmosa kuģis veic kārtējo tuvu planētai.

Bet pēdējā laikā šis vispasaules piemājas Jupitera entuziastu tīkls palīdz misijas zinātniekiem izdomāt, kur tieši Juno vajadzētu lidot. Runājot pagājušajā nedēļā Amerikas Ģeofiziskās savienības sanāksmē Vašingtonā, Hansens aprakstīja, kā Juno amatieru armija bija galvenie spēlētāji, izlemjot, vai turpināt gaidāmo Jupitera Lielā Sarkanā lidojuma laiku vai nē. Spot.

Hansens apsēdās ar Sky & Telescope, lai sarunātos par gaidāmo flyby un lomu, kādu amatieru astronomi spēlēja tā plānošanā.

Juno, kas kopš 2016. gada jūlija atrodas polārajā orbītā, ir aptuveni pusceļā no savas misijas, lai kartētu Jupitera dziļo interjeru. Kosmosa kuģis lielāko daļu laika pavada tālu no planētas, bet reizi 53 dienās tas nonāk zemā un ātrā ātrumā, aptuveni 2 stundu laikā no ziemeļpola līdz dienvidu polam zip pietuvinoties. Netālu no ekvatora zonde sāp aptuveni 250 000 kilometru stundā (150 000 jūdzes stundā) tikai dažus tūkstošus jūdžu virs mākoņu galotnēm.

Katrā no šīm tuvākajām pieejām misijas zinātnieki var pielāgot Juno ātrumu, lai precīzi kontrolētu, kādos garumos tas lidos pāri. Plānojot kosmosa kuģa astoņpadsmito lidojošo lidmašīnu - kas tiek dēvēta par perijovu 18 misijas laikā, zinātnieki saprata, ka viņiem ir iespēja otro reizi pārspēt Lielo Sarkano plankumu, ja viņi apmaina sākotnējo perijove 18 plānu ar 23. perijove plānu.

Bet britu astronomijas asociācijas Jupitera sekcijas vadītājs amatieru astronoms Džons Rodžerss mudināja ievērot piesardzību. "Džons mūs brīdināja, ka pirms jūs veicat šo maiņu, iespējams, vēlēsities pārliecināties, vai Lielais sarkanais plankums pat tur atradīsies, " saka Hansens.

Traucējumi debesīs

Šis uz zemes balstītais Jupitera un dienvidu tropisko traucējumu novērojums, kas tuvojas Lielajai sarkanai plankumam, tika notverts 2018. gada 26. janvārī.
Kristofers Go

Atpakaļ 9. pārskata laikā - 2017. gada 24. oktobrī - JunoCam parādīja atmosfēras traucējumus netālu no Lielās sarkanās vietas. Rodžerss, kurš turpina rādīt informāciju Jupitera hobiju meklētāju tīklā visā pasaulē, atzina, kas tas bija tūlīt: vētrainas moras, kas pazīstama kā Dienvidu tropu trauksme, atkārtota parādīšanās. Šis drūmais tumšais aizsmērējums ik pa laikam izlec tajā pašā platuma grādos kā Lielais sarkanais plankums. . . un viņa vēsture ir bijusi slacīt savu slavenāko brālēnu.

Dienvidu tropisko traucējumu 1901. gadā atklāja cits amatieris - britu militārpersona Perijs Molesvorts. Tas apstājās līdz 1939. gadam, astoņas reizes pārspējot Lielo sarkano plankumu. Rakstot Lielbritānijas astronomijas asociācijas žurnālā 1997. gadā, Ričards Makkims aprakstīja Molesvorta traucējumus kā “aptumšotu Jupitera tropisko dienvidu zonas posmu, caur kuru tiek pārtraukts parastais mainīgo tumšo jostu un gaišo zonu paraugs.” Kopš tā laika tam ir parādījās septiņas reizes, un viens 1979. gadā bija precīzi paredzēts Voyager 2 kosmosa kuģa lidojumam.

Rodžerss labi zināja šo vēsturi, kā arī zināja, ka dienvidu tropiskajam traucējumam ir tendence mainīt Lielās sarkanās vietas ātrumu tās austrumu-rietumu pārgājienā caur Jupitera debesīm. Viņš bija nobažījies, ka šī parādīšanās liks sarkanajam punktam izlaist cerēto tikšanos ar Juno 2019. gada februārī.

“Mums bija jāgaida tik ilgi, cik varēja, lai redzētu, kā tas viss izkļūs, ” saka Hansens. Viņa un viņas kolēģi pārliecināja projektu vadītājus dot viņiem pēc iespējas vairāk laika, kamēr amatieri nosūtīja jaunumus par to, kā notiek Sarkanā plankuma un Traucējumas.

Uz zemes bāzētie novērojumi parādīja, kā traucējumi tiek sarīkoti līdz lielajam sarkanajam punktam 2018. gada februārī. Nākamo pāris mēnešu laikā ap Spotas dienvidu robežu virpuļoja tumšas gāzes, jo dienvidu tropu trauksme vēlreiz apņēma skaisto vētru. Aprīļa 12. izlaiduma laikā Juno gāja tikai 10 grādus uz austrumiem no Lielā sarkanā plankuma un redzēja, kā traucējošie apstākļi attālinās, tā nomodā izliekot miglas stīgas.

Amatieru astronomu dati bija nenovērtējami, saka Hansens. Rezultātā komanda nolēma to meklēt un izmēģināt Sarkano punktu pēc februāra ciešās pieejas. "Mēs, iespējams, neslidosim tieši pa tā vidu, " viņa saka, "bet tas būs pietiekami tuvu, lai veiktu zinātni, ko mēs vēlamies darīt."

Zaļā gaisma sarkanajam plankumam

Tropisko dienvidu trokšņu traucējumi, kas tikko pagājuši Jupitera ikoniskajā Lielajā sarkanajā plankumā, ir notverti ar šo krāsu uzlaboto attēlu no NASA kosmosa kuģa Juno.
NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevins M. Gils

Šī nav pirmā reize, kad Juno uzmundrina lielo sarkano plankumu. 2017. gada 2. jūlijā (7. papildinājums) kosmosa kuģis devās tieši pāri ar savu mikroviļņu antenu, pārbaudot mamuta vētras saknes. Šie dati atklāja, ka plankums, kas 1, 3 reizes pārsniedz Zemes platumu, sniedzas vismaz 300 km (200 jūdzes) zem mākoņu klāja.

Nākamās caurlaides laikā Juno orientēsies, lai pārbaudītu gravitācijas lauku virs vētras, un tas atklās, cik liela liekā masa virpuļo turpat lejā. Pētnieki izklāsta Jupitera gravitāciju, izsekojot nelielām Juno ātruma izmaiņām, kuras atklāja Doplera pārbīdes radio saitē atpakaļ uz Zemi. Apvienojot mikroviļņu un gravitācijas datus, zinātniekiem vajadzētu daudz uzzināt par plankuma vertikālo struktūru, saka Hansens.

Amatieri vienmēr bija neatņemama misijas sastāvdaļa. JunoCam bija paredzēts kā pilsoņu zinātnes fotokamera, ar hobijiem uz Zemes novērojumiem nodrošinot nepārtraukti atjauninātu “lielā attēla” skatu uz to, kur meklēt nākamo. Un bez īpašas profesionāļu komandas, kas attīrītu JunoCam attēlus, misija ir nodrošinājusi izejmateriālus dedzīgajai sabiedrībai, kura turpināja ražot sirreālas Jovijas ainas, kas bieži vien izjauc robežu starp zinātni un mākslu.

"Viena no ļoti labajām lietām, kas attiecas uz amatieru astronomiem, ir tā, ka viņi jebkurā naktī var iziet savā sētā un izlemt, ko viņi vēlas apskatīt, " saka Hansens. “Viņi faktiski ir vislabākajā stāvoklī esošā kopiena, lai redzētu, kad kaut kas mainās. . . . Kopš misijas sākuma mēs uz viņiem paļaujamies, lai sekotu līdzi tam, kas notiek Jupiterā. ”

Tomēr līdz šim šī mijiedarbība aprobežojās ar lēmumiem par to, kur norādīt kameru. Bet līdz ar Dienvidu tropisko traucējumu parādīšanos un tā iespējamo ietekmi uz Lielās sarkanās vietas pārgājienu, norāda Hansens, “tā ir pirmā reize, kad tas patiešām ietekmē mūsu misijas dizainu”.

Atsauces:

CJ Hansen et al. "Jupitera attēli: zinātne un māksla." Amerikas Ģeofiziskās savienības 2018. gada sanāksme. 2018. gada 11. decembris.

JH Rogers et al. “Jaunie dienvidu tropiskie traucējumi un tā mijiedarbība ar lielo sarkano plankumu.” Eiropas planētu zinātnes konference. 2018. gada 18. septembris.

RJ McKim. “PB Molesvorta atklātais lielais dienvidu tropisko traucējumu faktors Jupiterā, 1901. gads.” Lielbritānijas astronomijas asociācijas žurnāls . 1997. gada oktobris.