До недавнего времени пальма первенства по количеству зарегистрированных лун принадлежала Сатурну — их у него отмечено 83 штуки. Но теперь на первое место вышел Юпитер. Два года наблюдений добавили ему 12 новых естественных спутников, орбиты которых внёс в каталог Центр малых планет Международного астрономического союза. У нового короля планет Солнечной системы теперь официально 92 луны, но вряд ли этот список завершён.

Юпитер с самыми большими и близкими лунами. Источник изображения: Damian Peach

Попавшие в каталог малых планет новые луны Юпитера слишком малы, чтобы получить собственные имена. Период обращения некоторых из них длится свыше 340 дней, настолько далеко они находятся от этого газового гиганта. Астрономы не исключают, что в ярком отблеске Юпитера могут скрываться ещё много спутников на далёких орбитах, открыть которые нам ещё предстоит.

Орбиты большинства известных лун Юпитера. Источник изображения: Scott Sheppard

Точно также нельзя исключать, что мы обнаружим новые луны у Сатурна. Сатурн прекрасен своими кольцами и тем выделяется среди планет нашей системы. Когда-нибудь это станет фактором выбора цели для туристической поездки — кольца Сатурна или луны Юпитера. А пока мы только присматриваемся издалека: что же там ещё интересного?

Большинство сделанных камерой JunoCam снимков с борта зонда «Юнона» (Juno) были потеряны, сообщили в NASA. Хуже всего, что команда не понимает причин происходящего. Неисправность вроде бы лежит на поверхности и сопровождается перегревом камеры, но отчего так происходит, специалисты всё ещё не поняли.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

Первый звоночек прозвенел 14 декабря 2022 года во время 47-го пролёта зонда рядом с Юпитером. Как сегодня пояснили в NASA, температура камеры JunoCam неожиданно превысила норму после её включения и подготовки к работе. Аномалия продолжалась 36 мин., и почти все сделанные камерой снимки удалось получить и передать на Землю.

Во время 48-го пролёта рядом с Юпитером 22 января аномальный перегрев камеры длился целых 23 ч. В результате этого первые 214 снимков, сделанных камерой, были потеряны. Как только температура вернулась к норме, аппарат сделал 44 снимка превосходного качества. В их число вошло изображение южного полюса Юпитера с расстояния 124 735 км (см. выше). На этом снимке на каждый пиксель приходится 84 км.

Что забавно, камера JunoCam не считается научным прибором. Она установлена на зонде для популяризации астрономии и космических программ, то есть на потеху публики. Камера должна снимать завораживающий верхний облачный покров Юпитера, с чем она превосходно справлялась. Но со временем выяснилось, что полученные камерой JunoCam снимки также могут нести научную информацию, поэтому она стала важным инструментов для изучения Юпитера и его спутников при близких пролётах.

Например, мы с нетерпением ждём удивительные снимки спутника Ио с его активными вулканами. Таких близких изображений этой луны Юпитера у нас ещё не было. Сделаны они были во время предыдущего 47-го облёта этой планеты.

В настоящее время проводится анализ инженерных данных, чтобы определить, почему большинство снимков, сделанных камерой JunoCam, не были получены. В настоящее время питание JunoCam остается включённым, и камера продолжает работать в номинальном режиме. Свой 49-й облёт Юпитера аппарат сделает 1 марта. Будем надеяться, специалисты NASA разберутся с проблемой.

Ио — самое геологически активное небесное тело в Солнечной системе. На нём расположено более 400 действующих вулканов. Такая активность обусловлена периодическим нагревом недр спутника из-за приливных гравитационных воздействий со стороны Юпитера и других его спутников — Европы и Ганимеда. У некоторых вулканов выбросы настолько сильны, что поднимаются на высоту до 500 километров и видны с Земли, но только в мощные телескопы.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

В отличие от большинства спутников во внешней части Солнечной системы, которые в основном состоят из водяного льда, Ио большей частью состоит из кремния, окружающего расплавленное ядро из железа и серы. Постоянно действующие вулканы придают поверхности Ио уникальные особенности. Вулканический пепел и потоки лавы постоянно изменяют поверхность и окрашивают её в различные оттенки жёлтого, белого, красного, чёрного и зелёного. Вулканические выбросы создают тонкую неоднородную атмосферу Ио и оставляют следы в магнитосфере Юпитера, в том числе огромный светящийся плазменный тор — облако в виде бублика, окружающее спутник.

В прошлом году доктор Джефф Моргенталер (Jeff Morgenthaler), изучающий вулканическую активность Ио, обнаружил признаки другого типа извержения — более мощного или более продолжительного. «Это захватывающее наблюдение, — сказала Эшли Дэвис (Ashley Davies), планетолог и вулканолог NASA. — Это показывает, что Ио, безусловно, является одним из самых изменчивых небесных тел в Солнечной системе, поэтому невозможно предсказать, как оно будет выглядеть, когда вы в очередной раз направите на него свой телескоп».

Огромную помощь в дальнейшем изучении Ио может оказать космический зонд NASA «Юнона», который находится на орбите Юпитера с 2016 года и должен пролететь буквально в 300 км от Ио в декабре этого года.

Поскольку Ио находится далеко от Солнца и имеет очень разреженную атмосферу, температура его поверхности в среднем составляет около -93 °C и он покрыт морозным слоем сернистых соединений. Продукты извержений вулканов, которые бывают разных форм и интенсивности, могут достигать температуры до 1370 °C. При соприкосновении перегретой лавы с сернистым льдом происходят взрывные извержения из трещин на поверхности, а фонтаны лавы выбрасываются в космос почти на километр.

Начиная с 2017 года доктор Моргенталер применил новый подход, сосредоточившись на изучении плазменного тора вокруг Ио в обсерватории ввода-вывода (IoIO) Института планетарных наук в Аризоне. В то время как инфракрасные телескопы показывают извержения вулканов на Ио, изучение плазменного тора вокруг спутника даёт представление о химическом составе извергаемых газов.

В течение нескольких лет Моргенталер отслеживал вулканическую активность с помощью IoIO и отмечал моменты повышенной концентрации или изменение цвета газов в плазменном торе. Эти изменения коррелируют с извержениями вулканов, интенсивность которых можно измерить по уровням натрия, выбрасываемого с Ио. Но с сентября по декабрь 2022 года, после крупного извержения вулкана, он заметил, что тор содержит гораздо меньше диоксида серы, чем можно было бы предположить по размеру извержения. Тор был не таким ярким, как ожидалось.

Это могло означать, что химический состав извержения отличался от других, то есть произошёл выброс веществ с другим химическим составом. Изучение аномалии может более подробно выявить различные типы вулканов на Ио, а также взаимодействие между плазменным тором и другими массивными спутниками Юпитера. Однако для того, чтобы сложить всё воедино, потребуется собрать намного больше данных, в том числе с других мощных телескопов на Земле, таких как космический телескоп «Джеймс Уэбб» и с космических аппаратов, таких как зонд NASA «Юнона».

В пятницу компания Airbus сообщила, что космическая межпланетная автоматическая станция Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) полностью собрана и готова к отправке на космодром и дальше в космос по пути к лунам Юпитера. Зонд массой 6,2 т будет отправлен в космос на европейской ракете-носителе Ariane 5 с космодрома Куру во Французской Гвиане. Путешествие до лун Юпитера займёт около 8 лет, а научная работа продлится чуть больше 4 лет.

Jupiter Icy Moons Explorer в представлении художника. Источник изображения: ESA / ATG Medialab

Генеральным подрядчиком по производству JUICE компания Airbus была выбрана в 2015 году. Последние полтора года аппарат JUICE проходил окончательную сборку и испытания во Франции на предприятии компании. Финальные мероприятия включали монтаж и компоновку огромной солнечной батареи площадью 100 м², которую разработала немецкая компания Azur Space. Над зондом, кстати, трудилось около 500 сотрудников Airbus и свыше 80 компаний со всей Европы.

На космодром зонд отправится в начале февраля, где его установят на одну из последних ракет Ariane 5. К концу 2023 года должны начаться лётные испытания и затем штатные полёты новой европейской ракеты-носителя Ariane 6. Отправка станции JUICE в апреле 2023 года станет славным завершением службы европейской космической лошадки.

Орбиты Юпитера станция JUICE должна достичь в июле 2031 года после серии гравитационных манёвров во внутренней части Солнечной системы. На борту аппарата будет 10 приборов для изучения магнитных полей и получения других данных в системе Юпитера и его спутников Ганимеда, Европы и Каллисто, подо льдом которых могут скрываться океаны. В число бортовых приборов входят камеры, радар, способный проникнуть в толщу льда и под него, датчики для измерения высоты и получения другой информации.

После почти трёх с половиной лет облёта Ганимеда, Европы и Каллисто на орбите Юпитера в декабре 2034 года космический аппарат должен будет выйти на орбиту вокруг Ганимеда, чтобы поближе рассмотреть самую большую луну Солнечной системы. После завершения миссии, стоимость которой оценивается примерно в 1,5 млрд евро ($1,6 млрд), ожидается, что JUICE упадёт на Ганимед в конце 2035 года, когда у него закончится топливо, необходимое для поддержания орбиты вокруг луны.

Это будет не единственная в ближайшие годы миссия в систему лун Юпитера. В 2024 году NASA запустит к его спутнику Европе зонд Europa Clipper. Станция выйдет к цели на год раньше миссии JUICE — в 2030 году. Аппаратура Europa Clipper будет искать признаки возможной биологической жизни в подлёдном океане Европы. Зонд JUICE также будет заниматься этим вопросом, вместе с решением более широкого круга задач.

14 декабря 2022 года во время 47-го сближения с Юпитером бортовое оборудование зонда NASA «Юнона» (Juno) получило заряд высокоэнергетических частиц в магнитосфере планеты и частично отказало. Сбой выразился в срыве передачи данных, собранных о луне Юпитера Ио. Команда NASA перевела зонд в безопасный режим 17 декабря и начала восстанавливать его, с чем в итоге успешно справилась.

Источник изображения: NASA

В NASA сообщили, что зонд возвращён к работе в штатном режиме. Почти все собранные при сближении с Юпитером данные по Ио сохранены и будут приняты на Земле в течение этой и следующей недели. Незначительная часть информации потеряна и восстановлению не подлежит. Память зонда надо очистить перед следующим пролётом мимо Юпитера и Ио, который состоится уже 22 января.

Основную научную программу зонд завершил в июле 2021 года после пяти лет пребывания на орбите Юпитера. Дополнительной миссией зонда стало изучение лун планеты-гиганта: Ганимеда, Европы, Каллисто и Ио. Ожидается, что аппарат будет собирать по ним информацию до 2025 года как минимум. В настоящее время зонд изучает Ио — самое вулканически активное небесное тело в нашей Солнечной системе. Некоторые извержения на Ио видны даже в земные телескопы. Ранее учёные получали снимки Ио с дистанций в десятки тысяч километров, но «Юнона» пройдёт мимо этой луны на удалении до 1500 км и получит картинку в самом высоком разрешении.

Полученные в последний проход мимо Юпитера и Ио фотографии последнего учёные сейчас принимают и вскоре обработают для публикации. Ждём их через неделю-другую. Это будут первые более или менее высококачественные снимки Ио в истории земной космонавтики.

В 530 световых годах от Земли астрономы с помощью телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) недавно обнаружили экзопланету, почти в три раза массивнее Юпитера, но расположенную намного ближе к своей звезде. Если бы на раскалённой планете могли выжить живые существа, они, вероятно, имели бы возможность праздновать Новый год чаще, чем раз в пять дней — настолько быстро вращается планета вокруг своей звезды.

Источник изображения: LoganArt/pixabay.com

Экзопланета TOI-778 b — образец т.н. «горячего Юпитера», потому как она очень похожа на крупнейшую планету Солнечной системы, но из-за близости к своей звезде на ней достаточно жарко, чтобы испарялось железо. TOI-778 находится на расстоянии всего 9 млн км от местной звезды, намного ближе, чем находится от Солнца Меркурий — в 46 млн км. Радиус планеты в 1,4 раза больше радиуса Юпитера, она примерно в 2,8 раза массивнее нашего газового гиганта. Год на TOI-778 b длится всего 4,6 дня, температура на поверхности оценивается в 1227 градусов по Цельсию.

Звезда, вокруг которой вращается TOI-778 b, на 71 % больше Солнца и на 40 % массивнее. Кроме того, звезда возрастом 1,95 млрд лет очень быстро вращается — около 40 км/с на экваторе. На её поверхности температура составляет порядка 6426–6525 градусов по Цельсию.

Планета TOI-778 b была замечена астрономами во главе с Джейком Т. Кларком (Jake T. Clark) с помощью телескопа TESS. Изучив около 200 тыс. близлежащих к нам звёзд, TESS пока обнаружил более 6 тыс. кандидатов в экзопланеты, представляющих интерес для исследователей, т.н. TESS Objects of Interest (TOI). Из числа данных TOI, статус экзопланет подтверждён у 282 объектов, добавленных в каталог из более 5000 известных планет за пределами Солнечной системы.

Новую планету удалось обнаружить, заметив спад светимости TOI-778 при прохождении планеты мимо диска звезды — если вести наблюдения из околоземного пространства. Принадлежность объекта к числу экзопланет была подтверждена дальнейшими исследованиями с помощью наземных телескопов и измерений характеристик по косвенным данным. Данные исследования опубликованы в репозитории статей ArXiv.

Две недели назад зонд NASA Juno («Юнона») совершил 47-е сближение с Юпитером. В этот проход помимо данных о газовом гиганте «Юнона» также собирала информацию о его спутнике Ио, известном своей сильной вулканической активностью. Но к огорчению команды учёных зонд не смог завершить передачу собранных научных данных из-за сбоя.

Зонд «Юнона» на фоне Юпитера в представлении художника. Источник изображения: NASA

После перезагрузки бортового компьютера «Юноны» 17 декабря зонд был переведён в безопасный режим. Собранные аппаратом данные полностью сохранились, и с 22 декабря команда NASA понемногу вытягивает с зонда эту информацию. Сегодня или завтра этот процесс будет завершён, и зонд попытаются перевести из безопасного режима в режим нормальной работы.

В NASA пока не могут со 100-процентной уверенностью назвать причину сбоя. Скорее всего, бортовое оборудование подверглось бомбардировке заряжёнными частицами, когда в процессе сближения «Юнона» проходила через магнитосферу Юпитера. Возможно, позже учёные дадут развёрнутое описание события.

Фото Ио, сделанное в 2022 году с расстояния 82 тыс. км. Источник изображения: NASA

Следующий пролет «Юноны» мимо Юпитера состоится 22 января 2023 года. Зонд находится на орбите газового гиганта с 2016 года. После завершения основной программы исследования этой планеты он занялся более плотным изучением его спутников. Ганимед и Европа уже исследовались приборами «Юноны». Теперь пришёл черёд Ио. Ждём интересных подробностей. В NASA подтверждают, что собранные 14 декабря данные по Ио, включая мониторинг поверхности с высоким разрешением, во время сбоя не пострадали.