Voando na espaçonave Juno em direção a Júpiter: Kristen Francis

Voando na espaçonave Juno em direção a Júpiter: Kristen Francis


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


ARTIGOS RELACIONADOS

Uma reconstrução mostra como as auroras do norte e do sul pareciam para Juno quando se aproximou de Júpiter, passou pelo pólo norte, viajou para o hemisfério sul para passar pelo pólo sul e, finalmente, recuou de Júpiter

Infelizmente, a sonda não tem um instrumento de raios-X a bordo, então os pesquisadores devem combinar os dados coletados pela Juno com os dados de outros instrumentos, incluindo os satélites Chandra e XMM-Newton.

O Dr. Dunn disse: 'Se pudermos começar a conectar as assinaturas de raios-X com os processos físicos que os produzem, então podemos usar essas assinaturas para entender outros corpos em todo o universo, como anãs marrons, exoplanetas ou talvez até estrelas de nêutrons.

Pesquisadores da UCL descobriram que as emissões de raios-X de alta energia no pólo sul de Júpiter pulsam consistentemente a cada 11 minutos. Mas os pulsos no pólo norte (foto) são erráticos, aumentando e diminuindo em brilho independente do pólo sul

A FORMAÇÃO DE AURORAS

As auroras terrestres são produzidas por interações entre partículas carregadas do sol à medida que entram na atmosfera.

Dois processos estão envolvidos, dependendo do tipo de aurora.

As auroras intensas são geradas pela aceleração dos elétrons, enquanto as auroras mais fracas surgem do espalhamento de elétrons aprisionados magneticamente.

Até agora, embora as auroras em Júpiter fossem produzidas da mesma forma que as auroras intensas na Terra.

Mas durante um sobrevoo recente sobre Júpiter, a sonda Juno da Nasa detectou elétrons em aceleração, embora isso não parecesse produzir auroras intensas.

Em vez disso, as observações indicam que as auroras de Júpiter são geradas da mesma forma que as auroras mais fracas na Terra.

'É um passo muito poderoso e importante para a compreensão dos raios X em todo o Universo e que só temos enquanto Juno está realizando medições simultaneamente com Chandra e XMM-Newton.'

Uma das teorias para a incompatibilidade das luzes do norte e do sul é que as auroras de Júpiter se formam separadamente quando o campo magnético do planeta interage com os ventos solares.

Os pesquisadores sugerem que as linhas do campo magnético vibram, produzindo ondas que carregam partículas carregadas em direção aos pólos.

Essas ondas então mudam em velocidade e direção de viagem até que colidam com a atmosfera de Júpiter, gerando pulsos de raios-X.

Usando os observatórios de raios X XMM-Newton e Chandra em maio a junho de 2016 e março de 2007, os autores produziram mapas das emissões de raios X de Júpiter e identificaram um ponto quente de raios X em cada pólo.

Cada ponto quente cobre uma área muito maior do que a superfície da Terra.

Estudando cada um para identificar padrões de comportamento, eles descobriram que os pontos críticos têm características muito diferentes.

Um vídeo mostra uma série de imagens da aurora norte de Júpiter, tiradas por Juno no hemisfério norte em 2 de fevereiro de 2017

A Dra. Licia Ray, co-autora do estudo, disse: “O comportamento dos pontos quentes de raios-X de Júpiter levanta questões importantes sobre quais processos produzem essas auroras.

'Nós sabemos que uma combinação de íons do vento solar e íons de oxigênio e enxofre, originalmente de explosões vulcânicas da lua de Júpiter, Io, está envolvida.

'No entanto, sua importância relativa na produção das emissões de raios-X não é clara.'

MISSÃO JUNO DA NASA

A sonda Juno alcançou Júpiter no ano passado, após uma viagem de cinco anos e 1,8 bilhões de milhas da Terra.

Após uma manobra de frenagem bem-sucedida, ele agora entrou em uma longa órbita polar voando a até 3.100 milhas (5.000 km) do topo das nuvens em redemoinho do planeta.

A sonda irá deslizar para dentro de apenas 4.200 km das nuvens do planeta uma vez a cada quinze dias - perto demais para fornecer cobertura global em uma única imagem.

Nenhuma espaçonave anterior orbitou tão perto de Júpiter, embora duas outras tenham sido enviadas mergulhando para a destruição através de sua atmosfera.

Para completar sua missão arriscada, Juno terá que sobreviver a uma tempestade de radiação gerada pelo poderoso campo magnético de Júpiter. O turbilhão de partículas de alta energia viajando quase à velocidade da luz é o ambiente de radiação mais severo do Sistema Solar.

Para lidar com as condições, a espaçonave é protegida com fiação especial reforçada contra radiação e blindagem de sensor.

Seu importantíssimo 'cérebro' - o computador de vôo da espaçonave - está alojado em uma abóbada blindada feita de titânio e pesando quase 400 libras (172 kg).

Juno está em um ambiente de radiação severa, então seus delicados componentes eletrônicos estão alojados em um cofre especial de titânio. Eventualmente, Juno sucumbirá à intensa radiação e será comandado a mergulhar na atmosfera de Júpiter para evitar qualquer colisão com as luas do planeta. Na foto, um modelo em escala de 1/5 da espaçonave Juno movida a energia solar

A professora Graziella Branduardi-Raymont, co-autora do estudo, acrescentou: 'O que acho particularmente cativante nessas observações, especialmente no momento em que Juno está fazendo medições in situ, é o fato de que somos capazes de ver os dois pólos de Júpiter ao mesmo tempo, uma oportunidade rara que ocorreu há dez anos.

'Comparar os comportamentos nos dois pólos nos permite aprender muito mais sobre as complexas interações magnéticas que ocorrem no meio ambiente do planeta.'

Os pesquisadores agora esperam continuar rastreando a atividade dos pólos de Júpiter nos próximos dois anos para ver se esse comportamento anteriormente não relatado é comum.


Conteúdo

O Atlas V foi desenvolvido pela Lockheed Martin Commercial Launch Services (LMCLS) como parte do programa Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) da Força Aérea dos EUA e fez seu vôo inaugural em 21 de agosto de 2002. O veículo opera a partir do SLC-41 no Espaço Cabo Canaveral Estação da Força (CCSFS) e SLC-3E na Base da Força Aérea de Vandenberg. A LMCLS continuou a comercializar o Atlas V para clientes comerciais em todo o mundo até janeiro de 2018, quando a United Launch Alliance (ULA) assumiu o controle do marketing comercial e das vendas. [9] [10]

Edição do primeiro estágio do Atlas V

O primeiro estágio do Atlas V, o Common Core Booster (CCB), tem 3,8 m (12 pés) de diâmetro e 32,5 m (107 pés) de comprimento. É movido por um motor principal russo RD-180 que queima 284.450 kg (627.100 lb) de oxigênio líquido e RP-1. O impulsionador opera por cerca de quatro minutos, fornecendo cerca de 4 MN (900.000 lbf) de impulso. [11] O empuxo pode ser aumentado com até cinco impulsionadores de foguete sólidos aerojet, cada um fornecendo um adicional de 1,27 MN (290.000 lbf) de impulso por 94 segundos.

O Atlas V é o mais novo membro da família Atlas. Em comparação com o veículo Atlas III, existem inúmeras mudanças. Comparado ao Atlas II, o primeiro estágio é quase um redesenho. Não havia Atlas IV.

As principais diferenças entre o Atlas V e os foguetes da família Atlas I e II anteriores são:

  • Os tanques do primeiro estágio não usam mais construção em "balão" de aço inoxidável com estabilizador de pressão. Os tanques são de isogridalumínio e são estruturalmente estáveis ​​quando não pressurizados. [11]
  • O uso de alumínio, com maior condutividade térmica do que o aço inoxidável, requer isolamento para o oxigênio líquido. Os tanques são cobertos por uma camada à base de poliuretano. [citação necessária]
  • Os pontos de acomodação para estágios paralelos, tanto sólidos menores quanto líquidos idênticos, são construídos nas estruturas do primeiro estágio. [11]
  • o "1.5 staging" técnica não é mais usada, tendo sido descontinuada no Atlas III com a introdução do motor russo RD-180. [11] O RD-180 apresenta uma única turbobomba alimentando câmaras de combustão duplas e bicos que queimam querosene / propelentes de oxigênio líquido.
  • Tal como acontece com o Atlas III, o tanque de oxigênio é maior em relação ao tanque de combustível para acomodar a proporção de mistura do RD-180.
  • O diâmetro do palco principal aumentou de 3,0 para 3,7 m (9,8 para 12,1 pés). [12]

Centauro estágio superior Editar

O estágio superior do Centaur usa um projeto de tanque de propelente com pressão estabilizada e propelentes criogênicos. O estágio Centaur para Atlas V é alongado 1,7 m (5 pés 7 pol.) Em relação ao Atlas IIAS Centaur e é movido por um ou dois motores Aerojet Rocketdyne RL10A-4-2, cada motor desenvolvendo um impulso de 99,2 kN (22.300 lbf) A unidade de navegação inercial (INU) localizada no Centauro fornece orientação e navegação para o Atlas e Centauro e controla as pressões do tanque Atlas e Centauro e o uso de propelente. Os motores Centaur são capazes de várias partidas no espaço, tornando possível a inserção em uma órbita de estacionamento baixa da Terra, seguida por um período de costa e, em seguida, a inserção no GTO. Uma terceira queima subsequente após uma costa de várias horas pode permitir a injeção direta de cargas na órbita geoestacionária. [13] Em 2006 [atualização], o veículo Centaur tinha a maior proporção de propelente incinerável em relação à massa total de qualquer estágio superior de hidrogênio moderno e, portanto, pode entregar cargas úteis substanciais a um estado de alta energia. [14]

Star 48 edição de terceiro estágio

Star 48 é um tipo de motor de foguete sólido usado por muitos estágios de propulsão espacial e veículos de lançamento. Foi desenvolvido principalmente pela Thiokol Propulsion e agora, após várias fusões, é fabricado pela divisão de Sistemas Espaciais da Northrop Grumman. Um estágio Star 48B também é um dos poucos itens feitos pelo homem enviados em trajetórias de fuga para fora do Sistema Solar, embora esteja abandonado desde seu uso. Foi usado uma vez no Atlas V como um terceiro estágio para o Novos horizontes missão.

Edição de carenagem de carga útil

As carenagens de carga útil Atlas V estão disponíveis em dois diâmetros, dependendo dos requisitos do satélite. A carenagem de 4,2 m (14 pés) de diâmetro, [15] originalmente projetada para o impulsionador Atlas II, vem em três comprimentos diferentes: a versão original de 9 m (30 pés) e versões estendidas de 10 e 11 m (33 e 36 pés), voou pela primeira vez respectivamente nas missões AV-008 / Astra 1KR e AV-004 / Inmarsat-4 F1. Carenagens de até 7,2 m (24 pés) de diâmetro e 32,3 m (106 pés) de comprimento foram consideradas, mas nunca foram implementadas. [8]

Uma carenagem de 5,4 m (18 pés) de diâmetro, com um diâmetro de uso interno de 4,57 m (15,0 pés), foi desenvolvida e construída pela RUAG Space [16] na Suíça. A carenagem RUAG usa uma construção composta de fibra de carbono e é baseada em uma carenagem comprovada em voo semelhante para o Ariane 5. Três configurações são fabricadas para suportar o Atlas V: 20,7 m (68 pés), 23,4 m (77 pés) e 26,5 m (87 pés) de comprimento. [16] Enquanto a carenagem clássica de 4,2 m (14 pés) cobre apenas a carga útil, a carenagem RUAG é muito mais longa e envolve totalmente o estágio superior do Centauro e a carga útil. [17]

Muitos sistemas no Atlas V foram sujeitos a atualização e aprimoramento antes do primeiro voo do Atlas V e desde então. O trabalho em uma nova Unidade de Navegação Inercial Tolerante a Falhas (FTINU) começou em 2001 para melhorar a confiabilidade da missão dos veículos Atlas, substituindo o equipamento de navegação e computação não redundante existente por uma unidade tolerante a falhas. [18] O FTINU atualizado voou pela primeira vez em 2006, [19] [ citação completa necessária ] e em 2010 foi concedido um pedido subsequente de mais unidades FTINU. [20] [ citação completa necessária Mais tarde na década, o FTINU foi substituído por aviônicos comuns ao Atlas V e Delta IV. [ citação necessária ]

Em 2015, a ULA anunciou que os impulsionadores de foguetes sólidos AJ-60A produzidos pela Aerojet Rocketdyne (SRBs) atualmente em uso no Atlas V serão substituídos pelos novos impulsionadores GEM 63 produzidos pela Northrop Grumman Innovation Systems. Os impulsionadores GEM-63XL estendidos também serão usados ​​no veículo de lançamento Vulcan Centaur que substituirá o Atlas V. [21] O primeiro lançamento do Atlas V com impulsionadores GEM 63 aconteceu em 13 de novembro de 2020. [22]

As propostas e o trabalho de design para a classificação humana do Atlas V começaram já em 2006, com a Lockheed Martin, empresa-mãe da ULA, relatando um acordo com a Bigelow Aerospace que pretendia levar a viagens privadas comerciais à órbita terrestre baixa (LEO). [23]

O projeto de classificação humana e o trabalho de simulação começaram para valer em 2010, com a concessão de US $ 6,7 milhões na primeira fase do Programa de Tripulação Comercial da NASA (CCP) para desenvolver um Sistema de Detecção de Emergência (EDS). [24]

Em fevereiro de 2011, o ULA havia recebido uma extensão para abril de 2011 da NASA e estava terminando o trabalho no EDS. [25]

A NASA solicitou propostas para a fase 2 do CCP em outubro de 2010, e a ULA propôs concluir o trabalho de design do EDS. Na época, o objetivo da NASA era colocar os astronautas em órbita até 2015. O então presidente e CEO da ULA, Michael Gass, afirmou que uma aceleração do cronograma para 2014 seria possível se financiado. [26] Além da adição do Sistema de Detecção de Emergência, nenhuma grande mudança era esperada para o foguete Atlas V, mas modificações na infraestrutura terrestre foram planejadas. O candidato mais provável para a classificação humana era o N02 configuração, sem carenagem, sem propulsores de foguete sólidos e motores RL10 duplos no estágio superior Centauro. [26]

Em 18 de julho de 2011, a NASA e a ULA anunciaram um acordo sobre a possibilidade de certificar o Atlas V de acordo com os padrões da NASA para voos espaciais humanos. [27] A ULA concordou em fornecer à NASA dados sobre o Atlas V, enquanto a NASA forneceria à ULA os rascunhos dos requisitos de certificação humana. [27] Em 2011, o Atlas V com classificação humana ainda estava sendo considerado para transportar participantes de voos espaciais para a Estação Espacial Comercial Bigelow proposta. [28]

Em 2011, a Sierra Nevada Corporation (SNC) escolheu o Atlas V para ser o impulsionador de seu avião espacial tripulado Dream Chaser, ainda em desenvolvimento. [29] O Dream Chaser foi projetado para lançar em um Atlas V, voar uma tripulação para a ISS e pousar horizontalmente após uma reentrada do corpo de levantamento. [29] No entanto, no final de 2014, a NASA não selecionou o Dream Chaser para ser um dos dois veículos selecionados na competição Commercial Crew.

Em 4 de agosto de 2011, a Boeing anunciou que usaria o Atlas V como veículo de lançamento inicial para sua cápsula de tripulação CST-100. O CST-100 levará astronautas da NASA para a Estação Espacial Internacional (ISS) e também foi planejado para atender a proposta Estação Espacial Comercial Bigelow. [30] [31] Um programa de teste de três voos foi projetado para ser concluído em 2015, certificando a combinação Atlas V / CST-100 para operações de voos espaciais humanos. [31] Esperava-se que o primeiro vôo incluísse um foguete Atlas V integrado com uma cápsula CST-100 sem rosca, [30] o segundo vôo, uma demonstração do sistema de aborto de lançamento em vôo no meio daquele ano, [31] e o terceiro voo de uma missão tripulada transportando dois astronautas piloto de teste da Boeing para o LEO e devolvendo-os com segurança no final de 2015. [31] Esses planos não se concretizaram.

Em 2014, a NASA selecionou a cápsula espacial Boeing CST-100 como parte do programa CCD após longos atrasos. Atlas V é o veículo de lançamento do CST-100. O primeiro lançamento de uma cápsula CST-100 sem rosca ocorreu no topo de um Atlas V classificado como humano na manhã de 20 de dezembro de 2019, no entanto, uma anomalia com o relógio Mission Elapsed Time a bordo do CST-100 fez com que a espaçonave entrasse em uma órbita abaixo do ideal. [32] Como resultado, o CST-100 não conseguiu a inserção orbital para alcançar a Estação Espacial Internacional e, em vez disso, desorbitou após dois dias.

Cada configuração de reforço Atlas V tem uma designação de três dígitos. O primeiro dígito mostra o diâmetro (em metros) da carenagem de carga útil e tem um valor de "4" ou "5" para lançamentos de carenagem e "N" para lançamentos de cápsula de tripulação (já que nenhuma carenagem de carga útil é usada quando uma cápsula de tripulação é lançada ) O segundo dígito indica o número de impulsionadores de foguetes sólidos (SRBs) anexados à base do foguete e pode variar de "0" a "3" com a carenagem de 4 m (13 pés), e de "0" a "5" com a carenagem de 5 m (16 pés). Como visto na primeira imagem, todos os layouts SRB são assimétricos. O terceiro dígito representa o número de motores no estágio Centaur, seja "1" ou "2".

Por exemplo, um Atlas V 551 tem uma carenagem de 5 metros, 5 SRBs e um motor Centauro, enquanto um Atlas V 431 tem uma carenagem de 4 metros, 3 SRBs e um motor Centauro. [33] O Atlas V N22 sem carenagem, dois SRBs e 2 motores Centaur foi lançado pela primeira vez em 2019. O vôo levou o veículo Starliner para seu primeiro vôo de teste orbital.

Em junho de 2015 [atualização], todas as versões do Atlas V, seus direitos de design e produção e direitos de propriedade intelectual são propriedade da ULA e da Lockheed Martin. [34]

Editar capacidades

Data da lista: 8 de agosto de 2019 [35] Os números da Missa para LEO estão com uma inclinação de 28,5 °.

Custo de lançamento Editar

Antes de 2016, as informações de preços para os lançamentos do Atlas V eram limitadas. Em 2010, a NASA fez um contrato com a ULA para lançar a missão MAVEN em um Atlas V 401 por aproximadamente US $ 187 milhões. [41] O custo de 2013 desta configuração para a Força Aérea dos EUA sob sua compra em bloco de 36 foguetes foi de US $ 164 milhões. [42] Em 2015, o lançamento do TDRS-M em um Atlas 401 custou à NASA US $ 132,4 milhões. [43]

A partir de 2016, a ULA forneceu preços para o Atlas V por meio de seu site RocketBuilder, anunciando um preço base para cada configuração de foguete, que varia de $ 109 milhões para o 401 a $ 153 milhões para o 551. [1] Cada SRB adicional adiciona uma média de US $ 6,8 milhões ao custo do foguete. Os clientes também podem optar por adquirir carenagens de carga útil maiores ou opções de serviço de lançamento adicionais. Os custos de lançamento da NASA e da Força Aérea costumam ser mais altos do que as missões comerciais equivalentes devido a requisitos adicionais de contabilidade, análise, processamento e garantia de missão do governo, que podem adicionar US $ 30 a 80 milhões ao custo de um lançamento. [44]

Em 2013, os custos de lançamento de satélites comerciais para GTO foram em média cerca de US $ 100 milhões, significativamente mais baixos do que os preços históricos do Atlas V. [45] No entanto, nos últimos anos [ esclarecimento necessário ] o preço de um Atlas V [401] caiu de aproximadamente US $ 180 milhões para US $ 109 milhões, [ citação necessária ] em grande parte devido à pressão competitiva que surgiu no mercado de serviços de lançamento durante o início de 2010. O CEO da ULA, Tory Bruno, afirmou em 2016 que a ULA precisa de pelo menos duas missões comerciais por ano para se manter lucrativa no futuro. [46] O ULA não está tentando vencer essas missões com o preço de compra puramente mais baixo, afirmando que "preferiria ser o melhor valor provedor ". [47] A ULA sugere que os clientes terão muito menos seguro e custos de atraso devido à alta confiabilidade do Atlas V e certeza de programação, tornando os custos gerais do cliente próximos aos de usar concorrentes como o SpaceX Falcon 9. [48]

Versões propostas historicamente Editar

Em 2006, a ULA ofereceu uma opção Atlas V Heavy que usaria três estágios Common Core Booster (CCB) amarrados juntos para elevar uma carga útil de 29.400 kg (64.800 lb) para a órbita baixa da Terra.[49] ULA afirmou na época que 95% do hardware necessário para o Atlas V Heavy já voou nos veículos Atlas V single-core. [8] A capacidade de levantamento do foguete proposto era para ser aproximadamente equivalente ao Delta IV Heavy, [8] que usa motores RS-68 desenvolvidos e produzidos internamente pela Aerojet Rocketdyne.

Um relatório de 2006, preparado pela RAND Corporation para o Gabinete do Secretário de Defesa, afirmou que a Lockheed Martin decidiu não desenvolver um veículo de carga pesada Atlas V (HLV). [50] O relatório recomendado para a Força Aérea dos EUA e o National Reconnaissance Office (NRO) para "determinar a necessidade de uma variante de levantamento pesado EELV, incluindo o desenvolvimento de um Atlas V Heavy", e "resolver o problema do RD-180 , incluindo coprodução, estoque ou desenvolvimento nos Estados Unidos de uma substituição RD-180 ". [51]

Em 2010, a ULA declarou que a variante Atlas V Heavy poderia estar disponível para os clientes 30 meses a partir da data do pedido. [8]

No final de 2006, o programa Atlas V ganhou acesso às ferramentas e processos para estágios de 5 metros de diâmetro usados ​​no Delta IV quando as operações espaciais da Boeing e da Lockheed Martin foram fundidas na United Launch Alliance. Isso levou a uma proposta de combinar os processos de produção de tanques Delta IV de 5 metros de diâmetro com motores RD-180 duplos, resultando no Atlas Fase 2.

Um Atlas V PH2-Pesado consistindo em três estágios de 5 metros em paralelo com seis RD-180s foi considerado no Relatório Augustine como um possível levantador pesado para uso em futuras missões espaciais, bem como o Ares V e o Ares V Lite derivados do ônibus espacial. [52] Se construído, o Atlas PH2-Heavy foi projetado para ser capaz de lançar uma massa de carga útil de aproximadamente 70 t (69 toneladas longas e 77 toneladas curtas) em uma órbita de inclinação de 28,5 °. [52] Nenhuma das propostas da Fase 2 do Atlas V progrediu para o trabalho de desenvolvimento.

O Atlas V Common Core Booster deveria ter sido usado como o primeiro estágio da união entre os Estados Unidos e os japoneses Foguete GX, que estava programado para fazer seu primeiro vôo em 2012. [53] Os lançamentos GX teriam sido do complexo de lançamento Atlas V na Base da Força Aérea de Vandenberg, SLC-3E. No entanto, o governo japonês decidiu cancelar o projeto GX em dezembro de 2009. [54]

Licenciamento externo rejeitado pelo ULA

Em maio de 2015, um consórcio de empresas, incluindo Aerojet e Dynetics, procurou licenciar os direitos de produção ou fabricação do Atlas V usando o motor AR1 no lugar do RD-180. A proposta foi rejeitada pelo ULA. [55]

  • Primeiro lançamento ULA Atlas
  • Primeiro lançamento noturno do Atlas V
  • Primeira missão Atlas V de três queimadas
    Lançamento de serviços de lançamento comercial
  • Carga útil mais pesada lançada por um Atlas até o lançamento do MUOS-1 em 2012.
  • O maior comsat do mundo na época do lançamento até o lançamento do TerreStar-1 em 2009 pela Ariane 5 e depois da Telstar 19V em 21 de julho de 2018 pela Falcon 9.
  • Lançamento do 200º Centauro [92]
  • Carga útil mais pesada lançada por um Atlas até o lançamento do MUOS-2
  • Primeiro satélite GPS lançado por um Atlas V
  • Mais longa missão do Atlas V até hoje

Editar missões notáveis

A primeira carga útil, o satélite de comunicações Hot Bird 6, foi lançado em órbita de transferência geoestacionária (GTO) em 21 de agosto de 2002 por um Atlas V 401. [ citação necessária ]

Em 12 de agosto de 2005, o Mars Reconnaissance Orbiter foi lançado a bordo de um foguete Atlas V 401 do Complexo de Lançamento Espacial 41 na Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral (CCAFS). O estágio superior do Centauro do veículo de lançamento completou suas queimadas em um período de 56 minutos e colocou o MRO em uma órbita de transferência interplanetária em direção a Marte [61]

Em 19 de janeiro de 2006, a New Horizons foi lançada por um foguete Lockheed Martin Atlas V 551. Um terceiro estágio foi adicionado para aumentar a velocidade heliocêntrica (fuga). Este foi o primeiro lançamento da configuração Atlas V 551 com cinco propulsores de foguetes sólidos e o primeiro Atlas V com um terceiro estágio. [ citação necessária ]

Em 6 de dezembro de 2015, o Atlas V colocou em órbita sua carga útil mais pesada até agora - uma nave de reabastecimento Cygnus de 16.517 libras (7.492 kg). [157]

Em 8 de setembro de 2016, a missão de retorno de amostra de asteróide OSIRIS-REx foi lançada em um foguete Atlas V 411. Estava programado para chegar ao asteroide Bennu em 2018 e retornar com uma amostra variando de 60 gramas a 2 quilogramas em 2023. [ citação necessária ]

As primeiras quatro missões do avião espacial Boeing X-37B foram lançadas com sucesso com o Atlas V. O X-37B, também conhecido como Veículo de Teste Orbital (OTV), é uma espaçonave robótica reutilizável operada pela USAF que pode conduzir pousos autonomamente da órbita a um pista. [158] Os primeiros quatro voos do X-37B foram lançados no Atlas V da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, na Flórida, com os pousos subsequentes ocorrendo na pista do ônibus espacial de 15.000 pés (4.600 m) localizada na Base da Força Aérea de Vandenberg, na Califórnia. [ citação necessária ]

Em 20 de dezembro de 2019, a primeira cápsula da tripulação Starliner foi lançada em um vôo de teste sem rosca Boe-OFT. O foguete Atlas V teve um desempenho perfeito, mas uma anomalia com a espaçonave o deixou em uma órbita errada. A órbita era muito baixa para alcançar o destino do vôo da ISS, e a missão foi posteriormente interrompida.

Registro de sucesso da missão Editar

O foguete teve 86 lançamentos com apenas uma falha e 76 lançamentos consecutivos de sucesso desde 11 de outubro de 2007.

Em seus 85 lançamentos (em outubro de 2020), começando com seu primeiro lançamento em agosto de 2002, o Atlas V atingiu uma taxa de sucesso de missão de 100% e uma taxa de sucesso de veículo de 97,65%. [159] Isso está em contraste com a taxa de sucesso da indústria de 90% -95%. [160] No entanto, houve dois voos anômalos que - embora ainda bem-sucedidos em sua missão - levaram ao encalhe da frota Atlas enquanto as investigações determinavam a causa raiz de seus problemas.

O primeiro evento anômalo no uso do sistema de lançamento Atlas V ocorreu em 15 de junho de 2007, quando o motor no estágio superior Centaur de um Atlas V desligou mais cedo, deixando sua carga útil - um par de satélites de vigilância oceânica NROL-30 - em uma órbita mais baixa do que a pretendida. A causa da anomalia foi atribuída a uma válvula com vazamento, que permitiu que o combustível vazasse durante a costa entre a primeira e a segunda queima. A falta de combustível resultante fez com que a segunda queima terminasse 4 segundos antes. [161] Substituir a válvula levou a um atraso no próximo lançamento do Atlas V. [68] No entanto, o cliente (o National Reconnaissance Office) classificou a missão como um sucesso. [162] [163]

Um voo em 23 de março de 2016 sofreu uma anomalia de desempenho inferior na queima do primeiro estágio e desligou 5 segundos antes. O Centauro começou a impulsionar a carga útil Orbital Cygnus, a mais pesada em um Atlas até agora, na órbita pretendida usando suas reservas de combustível para compensar o déficit do primeiro estágio. Esta queima mais longa interrompeu uma queima posterior de descarte do Centauro. [164] Uma investigação do incidente revelou que esta anomalia foi devido a uma falha na válvula de alimentação da razão de mistura do motor principal, que restringiu o fluxo de combustível para o motor. A investigação e o exame subsequente das válvulas nas próximas missões atrasaram os vários lançamentos seguintes. [165]

Em 2014, considerações geopolíticas e políticas dos EUA levaram a um esforço para substituir o motor RD-180 fornecido pela Rússia usado no impulsionador de primeiro estágio do Atlas V. Os contratos de estudo formais foram emitidos em junho de 2014 para uma série de motores de foguete dos EUA fornecedores. [166] Os resultados desses estudos levaram a uma decisão da ULA de desenvolver o novo veículo de lançamento Vulcan Centaur para substituir o Atlas V e Delta IV existentes. [167]

Em setembro de 2014, a ULA anunciou uma parceria com a Blue Origin para desenvolver o motor BE-4 LOX / metano para substituir o RD-180 em um novo booster de primeiro estágio. Como o núcleo do Atlas V é projetado em torno do combustível RP-1 e não pode ser adaptado para usar um motor movido a metano, um novo primeiro estágio está sendo desenvolvido. Este booster terá o mesmo diâmetro de tanque de primeiro estágio que o Delta IV e será alimentado por dois 2.400 kN (540.000 lbf) motores BE-4 de empuxo. [166] [168] [169] O motor já estava em seu terceiro ano de desenvolvimento pela Blue Origin, e a ULA esperava que o novo estágio e o motor começassem a voar não antes de 2019.

O Vulcan usará inicialmente o mesmo estágio superior do Centaur que no Atlas V, para mais tarde ser atualizado para o ACES. [168] Ele também usará um número variável de impulsionadores de foguetes sólidos opcionais, chamados de GEM 63XL, derivados dos novos impulsionadores sólidos planejados para Atlas V. [21]

Em 2017, o motor de foguete Aerojet AR1 estava em desenvolvimento como um plano de backup para o Vulcan. [170]

Em novembro de 2020 [atualização], nenhuma substituição era esperada antes de meados de 2021. [171]

Editar cargas úteis notáveis

Estágio central de um Atlas V sendo elevado à posição vertical.

X-37B OTV-1 (veículo de teste orbital) sendo encerrado em sua carenagem de carga útil para seu lançamento em 22 de abril de 2010.

Um Atlas V 541 é movido para a plataforma de lançamento.

Atlas V 401 na plataforma de lançamento

Um Atlas V 551 com a sonda New Horizons é lançado da plataforma de lançamento 41 no Cabo Canaveral.


O que é pressão?

Você já nadou no fundo de uma piscina? Você notou que seus ouvidos começaram a doer um pouco quando você estava debaixo d'água? Quanto mais fundo você mergulha, mais água há em cima de você. Toda essa água pressiona seu corpo e isso é pressão.

O mesmo tipo de pressão acontece no núcleo de Júpiter. Sob baixa pressão, as partículas de hidrogênio e hélio, chamadas moléculas, têm muito espaço para pular. É quando o hidrogênio e o hélio são gases.

No entanto, o peso de todo esse hidrogênio e hélio é muito pesado. Esse peso pressiona em direção ao centro do planeta, criando alta pressão. As moléculas ficam sem espaço para pular, então, em vez disso, elas diminuem a velocidade e se aglomeram. Isso cria um líquido.


Conteúdo

Júpiter é provavelmente o planeta mais antigo do Sistema Solar. [24] Os modelos atuais da formação do Sistema Solar sugerem que Júpiter se formou na linha da neve ou além dela, a uma distância do Sol nascente, onde a temperatura é suficientemente fria para que os voláteis, como a água, se condensem em sólidos. [25] Primeiro, ele montou um grande núcleo sólido antes de acumular sua atmosfera gasosa. Como consequência, o núcleo deve ter se formado antes que a nebulosa solar começasse a se dissipar após 10 milhões de anos. Modelos de formação sugerem que Júpiter cresceu 20 vezes a massa da Terra em menos de um milhão de anos. A massa orbital criou uma lacuna no disco, aumentando a partir daí lentamente para 50 massas terrestres em 3-4 milhões de anos. [24]

De acordo com a "hipótese da grande aderência", Júpiter teria começado a se formar a uma distância de aproximadamente 3,5 UA. À medida que o jovem planeta acumulava massa, a interação com o disco de gás orbitando o Sol e as ressonâncias orbitais com Saturno [25] fizeram com que ele migrasse para dentro. [26] Isso teria perturbado as órbitas do que se acredita serem super-Terras orbitando mais perto do Sol, fazendo com que colidissem destrutivamente. Saturno teria mais tarde começado a migrar para dentro também, muito mais rápido do que Júpiter, levando os dois planetas a ficarem travados em uma ressonância de movimento médio de 3: 2 em aproximadamente 1,5 UA. Isso, por sua vez, teria mudado a direção da migração, fazendo com que eles migrassem para longe do Sol e do sistema interno para suas localizações atuais. [27] Essas migrações teriam ocorrido ao longo de um período de 800.000 anos, [26] com tudo isso acontecendo ao longo de um período de até 6 milhões de anos depois que Júpiter começou a se formar (3 milhões sendo um número mais provável). [28] Esta partida teria permitido a formação dos planetas internos a partir dos escombros, incluindo a Terra. [29]

No entanto, as escalas de tempo de formação de planetas terrestres resultantes da hipótese grand tack parecem inconsistentes com a composição terrestre medida. [30] Além disso, a probabilidade de que a migração externa realmente tenha ocorrido na nebulosa solar é muito baixa. [31] Na verdade, alguns modelos prevêem a formação de análogos de Júpiter cujas propriedades são próximas às do planeta na época atual. [32]

Outros modelos têm Júpiter se formando a distâncias muito mais distantes, como 18 UA. [33] [34] Na verdade, com base na composição de Júpiter, os pesquisadores defenderam uma formação inicial fora do nitrogênio molecular (N2) linha de neve, que é estimada em 20-30 UA, [35] [36] e possivelmente até fora da linha de neve de argônio, que pode chegar a 40 UA. Tendo se formado em uma dessas distâncias extremas, Júpiter teria então migrado para dentro de sua localização atual. Essa migração interna teria ocorrido ao longo de um período de aproximadamente 700.000 anos, [33] [34] durante uma época de aproximadamente 2-3 milhões de anos após o planeta começar a se formar. Saturno, Urano e Netuno teriam se formado ainda mais longe do que Júpiter, e Saturno também teria migrado para dentro.

Júpiter é um dos quatro gigantes gasosos, sendo principalmente composto de gás e líquido, em vez de matéria sólida. É o maior planeta do Sistema Solar, com um diâmetro de 142.984 km (88.846 milhas) em seu equador. [37] A densidade média de Júpiter, 1,326 g / cm 3, é o segundo maior dos planetas gigantes, mas menor do que a dos quatro planetas terrestres. [38]

Composição

A atmosfera superior de Júpiter tem cerca de 90% de hidrogênio e 10% de hélio por volume. Como os átomos de hélio são mais massivos do que os átomos de hidrogênio, a atmosfera de Júpiter é de aproximadamente 75% de hidrogênio e 24% de hélio em massa, com o 1% restante consistindo de outros elementos. A atmosfera contém traços de metano, vapor de água, amônia e compostos à base de silício. Existem também quantidades fracionárias de carbono, etano, sulfeto de hidrogênio, néon, oxigênio, fosfina e enxofre. A camada mais externa da atmosfera contém cristais de amônia congelada. Por meio de medições infravermelhas e ultravioleta, traços de benzeno e outros hidrocarbonetos também foram encontrados. [39] O interior de Júpiter contém materiais mais densos - em massa é cerca de 71% de hidrogênio, 24% de hélio e 5% de outros elementos. [40] [41]

As proporções atmosféricas de hidrogênio e hélio estão próximas da composição teórica da nebulosa solar primordial. O néon na atmosfera superior consiste em apenas 20 partes por milhão em massa, o que é cerca de um décimo da abundância do sol. [42] O hélio também se esgota em cerca de 80% da composição de hélio do Sol. Esse esgotamento é resultado da precipitação desses elementos na forma de gotículas ricas em hélio no interior do planeta. [43]

Com base na espectroscopia, acredita-se que Saturno seja semelhante em composição a Júpiter, mas os outros planetas gigantes Urano e Netuno têm relativamente menos hidrogênio e hélio e relativamente mais dos próximos elementos mais abundantes, incluindo oxigênio, carbono, nitrogênio e enxofre. [44] Como seus compostos voláteis estão principalmente na forma de gelo, eles são chamados de gigantes de gelo.

Massa e tamanho

A massa de Júpiter é 2,5 vezes a de todos os outros planetas do Sistema Solar combinados - isso é tão massivo que seu baricentro com o Sol fica acima da superfície do Sol a 1,068 raios solares do centro do Sol. [45] Júpiter é muito maior do que a Terra e consideravelmente menos denso: seu volume é de cerca de 1.321 Terras, mas é apenas 318 vezes mais massivo. [7] [46] O raio de Júpiter é cerca de um décimo do raio do Sol, [47] e sua massa é um milésimo da massa do Sol, então as densidades dos dois corpos são semelhantes. [48] ​​Uma "massa de Júpiter" (M J ou M Jup) é frequentemente usado como uma unidade para descrever massas de outros objetos, particularmente planetas extrasolares e anãs marrons. Por exemplo, o planeta extrasolar HD 209458 b tem uma massa de 0,69 M J, enquanto Kappa Andromedae b tem uma massa de 12,8 M J. [49]

Modelos teóricos indicam que, se Júpiter tivesse muito mais massa do que tem atualmente, ele encolheria. [50] Para pequenas mudanças na massa, o raio não mudaria apreciavelmente, e acima de 160% [50] da massa atual, o interior se tornaria muito mais comprimido sob o aumento da pressão que seu volume seria diminuir apesar da quantidade crescente de matéria. Como resultado, acredita-se que Júpiter tenha o diâmetro quase tão grande quanto um planeta com sua composição e história evolutiva pode atingir. [51] O processo de encolhimento adicional com o aumento da massa continuaria até que uma ignição estelar apreciável fosse alcançada, como em anãs marrons de alta massa com cerca de 50 massas de Júpiter. [52]

Embora Júpiter precisasse ter cerca de 75 vezes mais massa para fundir o hidrogênio e se tornar uma estrela, a menor anã vermelha é apenas 30% maior em raio do que Júpiter. Apesar disso, Júpiter ainda irradia mais calor do que recebe do Sol, a quantidade de calor produzida dentro dele é semelhante à radiação solar total que recebe. [55] Este calor adicional é gerado pelo mecanismo Kelvin-Helmholtz por meio da contração. Este processo faz com que Júpiter encolha cerca de 1 mm / ano. [56] [57] Quando formado, Júpiter era mais quente e tinha cerca de duas vezes seu diâmetro atual. [58]

Estrutura interna

Antes do início do século 21, a maioria dos cientistas esperava que Júpiter consistisse em um núcleo denso, uma camada circundante de hidrogênio metálico líquido (com algum hélio) estendendo-se para cerca de 80% do raio do planeta, [59] e uma atmosfera externa consistindo predominantemente de hidrogênio molecular, [57] ou talvez não ter nenhum núcleo, consistindo em vez de um fluido mais denso e mais denso (predominantemente hidrogênio molecular e metálico) até o centro, dependendo se o planeta se agregou primeiro como um corpo sólido ou colapsou diretamente do disco protoplanetário gasoso. Quando o Juno missão chegou em julho de 2016, [21] descobriu que Júpiter tem um núcleo muito difuso que se mistura em seu manto. [60] [61] Uma possível causa é um impacto de um planeta com cerca de dez massas terrestres alguns milhões de anos após a formação de Júpiter, que teria interrompido um núcleo Joviano originalmente sólido. [62] [63] Estima-se que o núcleo tenha 30–50% do raio do planeta e contenha elementos pesados ​​7–25 vezes a massa da Terra. [64]

Acima da camada de hidrogênio metálico encontra-se uma atmosfera interior transparente de hidrogênio. Nesta profundidade, a pressão e a temperatura estão acima da pressão crítica do hidrogênio molecular de 1,3 MPa e a temperatura crítica de apenas 33 K. [65] Neste estado, não há fases líquidas e gasosas distintas - diz-se que o hidrogênio está em um fluido supercrítico Estado. É conveniente tratar o hidrogênio como gás se estendendo para baixo da camada de nuvem até uma profundidade de cerca de 1.000 km, [55] e como líquido em camadas mais profundas. Fisicamente, não há um limite claro - o gás se torna mais quente e denso à medida que a profundidade aumenta. [66] [67] Gotículas de hélio e néon semelhantes à chuva precipitam para baixo através da baixa atmosfera, esgotando a abundância desses elementos na alta atmosfera.[43] [68] Os cálculos sugerem que as gotas de hélio se separam do hidrogênio metálico em um raio de 60.000 km (11.000 km abaixo das nuvens) e se fundem novamente a 50.000 km (22.000 km abaixo das nuvens). [69] Foi sugerido que chuvas de diamantes ocorreram, bem como em Saturno [70] e nos gigantes de gelo Urano e Netuno. [71]

A temperatura e a pressão dentro de Júpiter aumentam constantemente para dentro, isso é observado na emissão de microondas e necessário porque o calor da formação só pode escapar por convecção. No nível de pressão de 10 bar (1 MPa), a temperatura está em torno de 340 K (67 ° C 152 ° F). O hidrogênio é sempre supercrítico (ou seja, nunca encontra uma transição de fase de primeira ordem), mesmo quando muda gradualmente de um fluido molecular para um fluido metálico em cerca de 100-200 GPa, onde a temperatura é talvez 5.000 K (4.730 ° C 8.540 ° F). A temperatura do núcleo diluído de Júpiter é estimada em cerca de 20.000 K (19.700 ° C 35.500 ° F) ou mais com uma pressão estimada em cerca de 4.500 GPa. [72]

Atmosfera

Júpiter tem a atmosfera planetária mais profunda do Sistema Solar, com mais de 5.000 km (3.000 mi) de altitude. [73] [74]

Camadas de nuvem

Júpiter está perpetuamente coberto por nuvens compostas por cristais de amônia e possivelmente hidrossulfeto de amônio. As nuvens estão na tropopausa e em faixas de diferentes latitudes, conhecidas como regiões tropicais. Estes são subdivididos em tons mais claros zonas e mais escuro cintos. As interações desses padrões de circulação conflitantes causam tempestades e turbulência. Velocidades de vento de 100 metros por segundo (360 km / h 220 mph) são comuns em jatos zonais. [75] Observou-se que as zonas variam em largura, cor e intensidade de ano para ano, mas permaneceram suficientemente estáveis ​​para que os cientistas as identifiquem. [46]

A camada de nuvens tem cerca de 50 km (31 mi) de profundidade e consiste em pelo menos dois conveses de nuvens: um convés inferior espesso e uma região mais fina e clara. Também pode haver uma fina camada de nuvens de água subjacentes à camada de amônia. Apoiando a presença de nuvens de água estão os relâmpagos detectados na atmosfera de Júpiter. Essas descargas elétricas podem ser até mil vezes mais poderosas do que os relâmpagos na Terra. [76] Presume-se que as nuvens de água geram tempestades da mesma forma que tempestades terrestres, impulsionadas pelo calor que vem do interior. [77] A missão Juno revelou a presença de "relâmpagos rasos" que se originam de nuvens de amônia-água relativamente altas na atmosfera. [78] Essas descargas carregam "bolinhos" de neve derretida com amônia coberta de gelo, que caem profundamente na atmosfera. [79] Relâmpagos na atmosfera superior foram observados na alta atmosfera de Júpiter, flashes de luz brilhantes que duram cerca de 1,4 milissegundos. Eles são conhecidos como "elfos" ou "sprites" e aparecem em azul ou rosa devido ao hidrogênio. [80] [81]

As cores laranja e marrom nas nuvens de Júpiter são causadas por compostos emergentes que mudam de cor quando são expostos à luz ultravioleta do sol. A composição exata permanece incerta, mas acredita-se que as substâncias sejam fósforo, enxofre ou possivelmente hidrocarbonetos. [55] [82] Esses compostos coloridos, conhecidos como cromóforos, se misturam com o deck inferior de nuvens mais quente. As zonas são formadas quando as células de convecção crescentes formam amônia em cristalização que mascara a visão dessas nuvens inferiores. [83]

A baixa inclinação axial de Júpiter significa que os pólos sempre recebem menos radiação solar do que a região equatorial do planeta. A convecção no interior do planeta transporta energia para os pólos, equilibrando as temperaturas na camada de nuvens. [46]

Grande Mancha Vermelha e outros vórtices

A característica mais conhecida de Júpiter é a Grande Mancha Vermelha, [84] uma tempestade anticiclônica persistente localizada 22 ° ao sul do equador. Sabe-se que existe desde pelo menos 1831, [85] e possivelmente desde 1665. [86] [87] Imagens do Telescópio Espacial Hubble mostraram até dois "pontos vermelhos" adjacentes à Grande Mancha Vermelha. [88] [89] A tempestade é visível através de telescópios baseados na Terra com uma abertura de 12 cm ou maior. [90] O objeto oval gira no sentido anti-horário, com um período de cerca de seis dias. [91] A altitude máxima desta tempestade é cerca de 8 km (5 mi) acima das nuvens circundantes. [92] A composição do Spot e a fonte de sua cor vermelha permanecem incertas, embora a amônia fotodissociada reagindo com acetileno seja um candidato robusto para explicar a coloração. [93]

A Grande Mancha Vermelha é maior do que a Terra. [94] Modelos matemáticos sugerem que a tempestade é estável e será uma característica permanente do planeta. [95] No entanto, seu tamanho diminuiu significativamente desde sua descoberta. As observações iniciais no final de 1800 mostraram que ele tinha aproximadamente 41.000 km (25.500 milhas) de diâmetro. Na época do Viajante sobrevoando em 1979, a tempestade tinha um comprimento de 23.300 km (14.500 mi) e uma largura de aproximadamente 13.000 km (8.000 mi). [96] Hubble as observações em 1995 mostraram que ele havia diminuído de tamanho para 20.950 km (13.020 mi), e as observações em 2009 mostraram que o tamanho era de 17.910 km (11.130 mi). Em 2015 [atualização], a tempestade foi medida em aproximadamente 16.500 por 10.940 km (10.250 por 6.800 mi), [96] e estava diminuindo em comprimento em cerca de 930 km (580 mi) por ano. [94] [97]

As missões Juno mostram que existem vários grupos de ciclones polares nos pólos de Júpiter. O grupo norte contém nove ciclones, com um grande no centro e outros oito ao redor, enquanto sua contraparte sul também consiste em um vórtice central, mas é cercado por cinco grandes tempestades e uma única menor. [98] [ melhor fonte necessária ] Essas estruturas polares são causadas pela turbulência na atmosfera de Júpiter e podem ser comparadas com o hexágono no pólo norte de Saturno.

Em 2000, uma feição atmosférica se formou no hemisfério sul que é semelhante em aparência à Grande Mancha Vermelha, mas menor. Isso foi criado quando tempestades menores em forma oval branca se fundiram para formar um único recurso - essas três formas ovais brancas menores foram observadas pela primeira vez em 1938. O recurso mesclado foi denominado Oval BA e foi apelidado de "Red Spot Junior". Desde então, aumentou de intensidade e mudou de branco para vermelho. [99] [100] [101]

Em abril de 2017, um "Grande Ponto Frio" foi descoberto na termosfera de Júpiter em seu pólo norte. Este recurso tem 24.000 km (15.000 mi) de diâmetro, 12.000 km (7.500 mi) de largura e 200 ° C (360 ° F) mais frio do que o material circundante. Embora este local mude de forma e intensidade no curto prazo, ele manteve sua posição geral na atmosfera por mais de 15 anos. Pode ser um vórtice gigante semelhante à Grande Mancha Vermelha e parece ser quase estável como os vórtices da termosfera da Terra. As interações entre as partículas carregadas geradas de Io e o forte campo magnético do planeta provavelmente resultaram na redistribuição do fluxo de calor, formando o Spot. [103]

Magnetosfera

O campo magnético de Júpiter é catorze vezes mais forte que o da Terra, variando de 4,2 gauss (0,42 mT) no equador a 10–14 gauss (1,0–1,4 mT) nos pólos, tornando-o o mais forte do Sistema Solar (exceto manchas solares). Acredita-se que este campo seja gerado por correntes parasitas - movimentos giratórios de materiais condutores - dentro do núcleo de hidrogênio metálico líquido. Os vulcões da lua Io emitem grandes quantidades de dióxido de enxofre, formando um toro gasoso ao longo da órbita lunar. O gás é ionizado na magnetosfera, produzindo enxofre e íons de oxigênio. Eles, junto com os íons de hidrogênio originários da atmosfera de Júpiter, formam uma folha de plasma no plano equatorial de Júpiter. O plasma na folha co-gira com o planeta, causando deformação do campo magnético dipolo no de um disco magnético. Os elétrons dentro da folha de plasma geram uma forte assinatura de rádio que produz rajadas na faixa de 0,6–30 MHz, que são detectáveis ​​da Terra com receptores de rádio de ondas curtas de nível de consumidor. [104] [105]

A cerca de 75 raios de Júpiter do planeta, a interação da magnetosfera com o vento solar gera um choque de proa. Circundando a magnetosfera de Júpiter está uma magnetopausa, localizada na borda interna de uma bainha de magneto - uma região entre ela e o choque do arco. O vento solar interage com essas regiões, alongando a magnetosfera a sotavento de Júpiter e estendendo-a para fora até quase atingir a órbita de Saturno. Todas as quatro maiores luas de Júpiter orbitam dentro da magnetosfera, que as protege do vento solar. [55]

A magnetosfera de Júpiter é responsável por episódios intensos de emissão de rádio das regiões polares do planeta. A atividade vulcânica na lua de Júpiter, Io, injeta gás na magnetosfera de Júpiter, produzindo um toro de partículas ao redor do planeta. Conforme Io se move através desse toro, a interação gera ondas Alfvén que transportam matéria ionizada para as regiões polares de Júpiter. Como resultado, as ondas de rádio são geradas através de um mecanismo maser de ciclotron, e a energia é transmitida ao longo de uma superfície em forma de cone. Quando a Terra cruza este cone, as emissões de rádio de Júpiter podem exceder a saída do rádio solar. [106]

Júpiter é o único planeta cujo baricentro com o Sol fica fora do volume do Sol, embora por apenas 7% do raio do Sol. [107] A distância média entre Júpiter e o Sol é de 778 milhões de km (cerca de 5,2 vezes a distância média entre a Terra e o Sol, ou 5,2 UA) e completa uma órbita a cada 11,86 anos. Isso é aproximadamente dois quintos do período orbital de Saturno, formando uma ressonância orbital próxima. [108] O plano orbital de Júpiter tem uma inclinação de 1,31 ° em comparação com a Terra. Como a excentricidade de sua órbita é de 0,048, Júpiter está um pouco mais de 75 milhões de km mais próximo do Sol no periélio do que no afélio. [7]

A inclinação axial de Júpiter é relativamente pequena, apenas 3,13 °, então suas estações são insignificantes em comparação com as da Terra e de Marte. [109]

A rotação de Júpiter é a mais rápida de todos os planetas do Sistema Solar, completando uma rotação em seu eixo em pouco menos de dez horas, o que cria uma protuberância equatorial facilmente vista por um telescópio amador. O planeta é um esferóide achatado, o que significa que o diâmetro em seu equador é maior do que o diâmetro medido entre seus pólos. Em Júpiter, o diâmetro equatorial é 9.275 km (5.763 mi) maior do que o diâmetro polar. [67]

Como Júpiter não é um corpo sólido, sua atmosfera superior sofre rotação diferencial. A rotação da atmosfera polar de Júpiter é cerca de 5 minutos mais longa do que a da atmosfera equatorial; três sistemas são usados ​​como quadros de referência, particularmente ao representar graficamente o movimento das características atmosféricas. O Sistema I aplica-se a latitudes de 10 ° N a 10 ° S e seu período é o mais curto do planeta, às 9h 50m 30,0s. O Sistema II se aplica a todas as latitudes norte e sul destas e seu período é de 9h 55m 40,6s. O Sistema III foi definido por radioastrônomos e corresponde à rotação da magnetosfera do planeta, seu período é a rotação oficial de Júpiter. [110]

Júpiter é geralmente o quarto objeto mais brilhante no céu (depois do Sol, da Lua e de Vênus) [83] em oposição, Marte pode parecer mais brilhante do que Júpiter. Dependendo da posição de Júpiter em relação à Terra, pode variar em magnitude visual de tão brilhante quanto -2,94 [13] em oposição até [13] -1,66 durante a conjunção com o Sol. A magnitude aparente média é -2,20 com um desvio padrão de 0,33. [13] O diâmetro angular de Júpiter também varia de 50,1 a 29,8 segundos de arco. [7] Oposições favoráveis ​​ocorrem quando Júpiter está passando pelo periélio, um evento que ocorre uma vez por órbita. [111]

Como a órbita de Júpiter está fora da Terra, o ângulo de fase de Júpiter visto da Terra nunca excede 11,5 °, portanto, Júpiter sempre parece quase totalmente iluminado quando visto por telescópios baseados na Terra. Foi apenas durante as missões da espaçonave a Júpiter que visões crescentes do planeta foram obtidas. [112] Um pequeno telescópio geralmente mostra as quatro luas galileanas de Júpiter e os cinturões de nuvens proeminentes em toda a atmosfera de Júpiter. [113] Um grande telescópio mostrará a Grande Mancha Vermelha de Júpiter quando estiver voltada para a Terra. [114]

Pesquisa pré-telescópica

A observação de Júpiter data de pelo menos os astrônomos babilônios do século 7 ou 8 aC. [115] Os antigos chineses conheciam Júpiter como o "Suì Estrela" (Suìxīng 歲星) e estabeleceu seu ciclo de 12 ramos terrestres com base em seu número aproximado de anos que a língua chinesa ainda usa seu nome (simplificado como 歲) quando se refere aos anos de idade. Por volta do século 4 aC, essas observações haviam se desenvolvido no zodíaco chinês, [116] com cada ano associado a uma estrela e deus de Tai Sui controlando a região dos céus oposta à posição de Júpiter no céu noturno, essas crenças sobrevivem em algumas práticas religiosas taoístas e nos doze animais do zodíaco do Leste Asiático, agora muitas vezes considerado popularmente relacionado à chegada dos animais antes de Buda. O historiador chinês Xi Zezong afirmou que Gan De, um antigo astrônomo chinês, relatou uma pequena estrela "em aliança" com o planeta, [117] o que pode indicar um avistamento de uma das luas de Júpiter a olho nu. Se for verdade, isso seria anterior à descoberta de Galileu em quase dois milênios. [118] [119]

Um artigo de 2016 relata que a regra trapezoidal foi usada pelos babilônios antes de 50 aC para integrar a velocidade de Júpiter ao longo da eclíptica. [120] Em sua obra do século 2, o Almagest, o astrônomo helenístico Claudius Ptolemaeus construiu um modelo planetário geocêntrico baseado em deferentes e epiciclos para explicar o movimento de Júpiter em relação à Terra, dando seu período orbital ao redor da Terra como 4332,38 dias, ou 11,86 anos. [121]

Pesquisa de telescópio terrestre

Em 1610, o polímata italiano Galileo Galilei descobriu as quatro maiores luas de Júpiter (agora conhecidas como luas galileanas) usando um telescópio que se acredita ser a primeira observação telescópica de outras luas além da Terra. Um dia depois de Galileu, Simon Marius descobriu luas ao redor de Júpiter de forma independente, embora ele não publicou sua descoberta em um livro até 1614. [122] Foram os nomes de Marius para as luas principais, no entanto, que pegaram: Io, Europa, Ganimedes e Callisto. Essas descobertas foram a primeira descoberta do movimento celestial aparentemente não centrado na Terra. A descoberta foi um ponto importante a favor da teoria heliocêntrica dos movimentos dos planetas de Copérnico. O apoio franco de Galileu à teoria de Copérnico o levou a ser julgado e condenado pela Inquisição. [123]

Durante a década de 1660, Giovanni Cassini usou um novo telescópio para descobrir manchas e faixas coloridas, observar que o planeta parecia achatado e estimar o período de rotação do planeta. [124] Em 1690, a Cassini percebeu que a atmosfera sofre rotação diferencial. [55]

A Grande Mancha Vermelha pode ter sido observada já em 1664 por Robert Hooke e em 1665 por Cassini, embora isso seja contestado. O farmacêutico Heinrich Schwabe produziu o primeiro desenho conhecido para mostrar detalhes da Grande Mancha Vermelha em 1831. [125] A Mancha Vermelha foi supostamente perdida de vista em várias ocasiões entre 1665 e 1708 antes de se tornar bastante visível em 1878. Foi registrado como desbotamento novamente em 1883 e no início do século XX. [126]

Giovanni Borelli e Cassini fizeram tabelas cuidadosas dos movimentos das luas de Júpiter, permitindo previsões de quando as luas passariam antes ou atrás do planeta. Por volta de 1670, foi observado que quando Júpiter estava no lado oposto do Sol da Terra, esses eventos ocorriam cerca de 17 minutos depois do esperado. Ole Rømer deduziu que a luz não viaja instantaneamente (uma conclusão que a Cassini rejeitou anteriormente), [41] e essa discrepância de tempo foi usada para estimar a velocidade da luz. [127]

Em 1892, E. E. Barnard observou um quinto satélite de Júpiter com o refrator de 36 polegadas (910 mm) no Lick Observatory, na Califórnia. Esta lua foi posteriormente chamada de Amalthea. [128] Foi a última lua planetária a ser descoberta diretamente por observação visual. [129] Outros oito satélites foram descobertos antes do sobrevôo da sonda Voyager 1 em 1979. [d]

Em 1932, Rupert Wildt identificou bandas de absorção de amônia e metano no espectro de Júpiter. [130]

Três características anticiclônicas de longa duração denominadas ovais brancas foram observadas em 1938. Por várias décadas, elas permaneceram como características separadas na atmosfera, às vezes aproximando-se umas das outras, mas nunca se fundindo. Por fim, duas das ovais se fundiram em 1998 e, em seguida, absorveram a terceira em 2000, tornando-se a Oval BA. [131]

Pesquisa de radiotelescópio

Em 1955, Bernard Burke e Kenneth Franklin detectaram rajadas de sinais de rádio vindos de Júpiter a 22,2 MHz. [55] O período dessas explosões combinou com a rotação do planeta, e eles usaram essa informação para refinar a taxa de rotação. As rajadas de rádio de Júpiter foram encontradas em duas formas: rajadas longas (ou rajadas L) durando até vários segundos e rajadas curtas (ou rajadas S) durando menos de um centésimo de segundo. [132]

Os cientistas descobriram que existem três formas de sinais de rádio transmitidos de Júpiter:

  • Explosões de rádio decamétricas (com comprimento de onda de dezenas de metros) variam com a rotação de Júpiter e são influenciadas pela interação de Io com o campo magnético de Júpiter. [133]
  • A emissão de rádio decimétrica (com comprimentos de onda medidos em centímetros) foi observada pela primeira vez por Frank Drake e Hein Hvatum em 1959. [55] A origem deste sinal foi um cinturão em forma de toro ao redor do equador de Júpiter. Este sinal é causado pela radiação cíclotron dos elétrons que são acelerados no campo magnético de Júpiter. [134]
  • A radiação térmica é produzida pelo calor na atmosfera de Júpiter. [55]

Exploração

Desde 1973, uma série de espaçonaves automatizadas visitaram Júpiter, principalmente a Pioneer 10 sonda espacial, a primeira espaçonave a chegar perto o suficiente de Júpiter para enviar revelações sobre suas propriedades e fenômenos. [135] [136] Voos para planetas dentro do Sistema Solar são realizados a um custo em energia, que é descrito pela mudança líquida na velocidade da espaçonave, ou delta-v. Entrar em uma órbita de transferência Hohmann da Terra para Júpiter a partir da órbita baixa da Terra requer um delta-v de 6,3 km / s, [137] que é comparável ao delta-v de 9,7 km / s necessário para alcançar a órbita baixa da Terra. [138] A ajuda da gravidade através de sobrevôos planetários pode ser usada para reduzir a energia necessária para chegar a Júpiter, embora ao custo de uma duração de voo significativamente maior. [139]

Missões de sobrevôo

Missões de sobrevôo
Nave espacial Mais próximo
abordagem
Distância
Pioneer 10 3 de dezembro de 1973 130.000 km
Pioneer 11 4 de dezembro de 1974 34.000 km
Voyager 1 5 de março de 1979 349.000 km
Voyager 2 9 de julho de 1979 570.000 km
Ulisses 8 de fevereiro de 1992 [140] 408.894 km
4 de fevereiro de 2004 [140] 120.000.000 km
Cassini 30 de dezembro de 2000 10.000.000 km
Novos horizontes 28 de fevereiro de 2007 2.304.535 km

A partir de 1973, várias espaçonaves realizaram manobras de voo planetário que as colocaram dentro do alcance de observação de Júpiter. As missões Pioneer obtiveram as primeiras imagens em close da atmosfera de Júpiter e várias de suas luas. Eles descobriram que os campos de radiação próximos ao planeta eram muito mais fortes do que o esperado, mas as duas espaçonaves conseguiram sobreviver naquele ambiente. As trajetórias dessas espaçonaves foram usadas para refinar as estimativas de massa do sistema de Júpiter. Ocultações de rádio pelo planeta resultaram em melhores medições do diâmetro de Júpiter e da quantidade de achatamento polar. [46] [141]

Seis anos depois, as missões da Voyager melhoraram muito a compreensão das luas galileanas e descobriram os anéis de Júpiter. Eles também confirmaram que a Grande Mancha Vermelha era anticiclônica. A comparação de imagens mostrou que a Mancha Vermelha mudou de tonalidade desde as missões Pioneer, passando de laranja para marrom escuro. Um toro de átomos ionizados foi descoberto ao longo do caminho orbital de Io, e vulcões foram encontrados na superfície da lua, alguns em processo de erupção. Conforme a espaçonave passava atrás do planeta, ela observou relâmpagos na atmosfera noturna. [46] [142]

A próxima missão para encontrar Júpiter foi a Ulisses sonda solar. Ele executou uma manobra de sobrevôo para atingir uma órbita polar ao redor do sol. Durante esta passagem, a espaçonave estudou a magnetosfera de Júpiter. Ulisses não tem câmeras, então nenhuma imagem foi tirada. Um segundo sobrevôo seis anos depois estava a uma distância muito maior. [140]

Em 2000, o Cassini A sonda passou por Júpiter a caminho de Saturno e forneceu imagens de alta resolução. [143]

o Novos horizontes sonda voou por Júpiter em 2007 para uma assistência de gravidade a caminho de Plutão. [144] As câmeras da sonda mediram a produção de plasma dos vulcões em Io e estudaram todas as quatro luas galileanas em detalhes, além de fazer observações de longa distância das luas externas Himalia e Elara. [145]

Galileo missão

A primeira espaçonave a orbitar Júpiter foi a Galileo sonda, que entrou em órbita em 7 de dezembro de 1995. [51] Ela orbitou o planeta por mais de sete anos, conduzindo vários voos por todas as luas galileanas e Amalteia. A espaçonave também testemunhou o impacto do Cometa Shoemaker-Levy 9 ao se aproximar de Júpiter em 1994, proporcionando um ponto de vista único para o evento. Sua capacidade originalmente projetada foi limitada pelo fracasso na implantação de sua antena de rádio de alto ganho, embora muitas informações ainda tenham sido obtidas sobre o sistema de Júpiter a partir de Galileo. [146]

Uma sonda atmosférica de titânio de 340 quilogramas foi liberada da espaçonave em julho de 1995, entrando na atmosfera de Júpiter em 7 de dezembro. [51] Ela saltou de paraquedas através de 150 km (93 milhas) da atmosfera a uma velocidade de cerca de 2.575 km / h (1600 mph ) [51] e dados coletados por 57,6 minutos antes de o sinal ser perdido a uma pressão de cerca de 23 atmosferas e uma temperatura de 153 ° C. [147] Derreteu depois disso e possivelmente vaporizou. o Galileo O próprio orbitador experimentou uma versão mais rápida do mesmo destino quando foi deliberadamente direcionado para o planeta em 21 de setembro de 2003, a uma velocidade de mais de 50 km / s para evitar qualquer possibilidade de colidir e possivelmente contaminar a lua Europa, que pode abrigar vida. [146]

Os dados desta missão revelaram que o hidrogênio compõe até 90% da atmosfera de Júpiter. [51] A temperatura registrada foi superior a 300 ° C (570 ° F) e a velocidade do vento medida mais de 644 km / h (& gt400 mph) antes da vaporização das sondas. [51]

Juno missão

Da NASA Juno A missão chegou a Júpiter em 4 de julho de 2016 e esperava-se que completasse trinta e sete órbitas nos próximos vinte meses. [21] O plano da missão exigia Juno para estudar o planeta em detalhes de uma órbita polar. [148] Em 27 de agosto de 2016, a espaçonave completou seu primeiro sobrevôo de Júpiter e enviou de volta as primeiras imagens do pólo norte de Júpiter. [149] Juno completaria 12 órbitas científicas antes do final de seu plano de missão orçado, terminando em julho de 2018. [150] Em junho daquele ano, a NASA estendeu o plano de operações da missão até julho de 2021, e em janeiro daquele ano a missão foi estendida até setembro de 2025 com quatro voos lunares: um de Ganimedes, um de Europa e dois de Io. [151] [152] Quando Juno chegar ao final da missão, ele executará uma desorbitagem controlada e se desintegrará na atmosfera de Júpiter. Durante a missão, a espaçonave será exposta a altos níveis de radiação da magnetosfera de Júpiter, o que pode causar falhas futuras de certos instrumentos e risco de colisão com as luas de Júpiter. [153] [154]

Missões canceladas e planos futuros

Tem havido grande interesse em estudar as luas geladas de Júpiter em detalhes por causa da possibilidade de oceanos líquidos subterrâneos na Europa, Ganimedes e Calisto. As dificuldades de financiamento atrasaram o progresso. Da NASA JIMO (Júpiter Icy Moons Orbiter) foi cancelado em 2005. [155] Uma proposta subsequente foi desenvolvida para uma missão conjunta NASA / ESA chamada EJSM / Laplace, com uma data de lançamento provisória por volta de 2020. EJSM / Laplace teria consistido no Jupiter Europa Orbiter liderado pela NASA e o Júpiter Ganimedes Orbiter liderado pela ESA. [156] No entanto, a ESA encerrou formalmente a parceria em abril de 2011, citando problemas de orçamento na NASA e as consequências no cronograma da missão. Em vez disso, a ESA planejou seguir em frente com uma missão exclusiva para a Europa para competir em sua seleção L1 Cosmic Vision. [157]

Esses planos foram realizados como o Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) da Agência Espacial Europeia, com lançamento previsto para 2022, [158] seguido pelo da NASA Europa Clipper missão, com lançamento previsto para 2024. [159] Outras missões propostas incluem a Administração Espacial Nacional da China Expresso interestelar, um par de sondas para lançar em 2024 que usaria a gravidade de Júpiter para explorar qualquer uma das extremidades da heliosfera, e da NASA Tridente, que seria lançado em 2025 e usaria a gravidade de Júpiter para dobrar a espaçonave em um caminho para explorar a lua de Netuno, Tritão.

Júpiter tem 79 satélites naturais conhecidos. [6] [160] Destes, 60 têm menos de 10 km de diâmetro. [161] As quatro maiores luas são Io, Europa, Ganimedes e Calisto, conhecidas coletivamente como as "luas galileanas", e são visíveis da Terra com binóculos em uma noite clara. [162]

Luas galileanas

As luas descobertas por Galileu - Io, Europa, Ganimedes e Calisto - estão entre as maiores do Sistema Solar. As órbitas de três deles (Io, Europa e Ganimedes) formam um padrão conhecido como ressonância de Laplace para cada quatro órbitas que Io faz em torno de Júpiter, Europa faz exatamente duas órbitas e Ganimedes faz exatamente uma. Essa ressonância faz com que os efeitos gravitacionais das três grandes luas distorçam suas órbitas em formas elípticas, porque cada lua recebe um puxão extra de suas vizinhas no mesmo ponto em cada órbita que faz. A força da maré de Júpiter, por outro lado, funciona para circular suas órbitas. [163]

A excentricidade de suas órbitas causa flexão regular das formas das três luas, com a gravidade de Júpiter esticando-as à medida que se aproximam e permitindo que voltem para formas mais esféricas à medida que se afastam. Essa flexão de maré aquece o interior das luas por fricção. [164] Isso é visto de forma mais dramática na atividade vulcânica de Io (que está sujeita às forças de maré mais fortes), [164] e em menor grau na juventude geológica da superfície de Europa, o que indica o recente ressurgimento do exterior da lua. [165]

Classificação

As luas de Júpiter eram tradicionalmente classificadas em quatro grupos de quatro, com base na comunalidade de seus elementos orbitais. [166] Esta imagem foi complicada pela descoberta de numerosas pequenas luas externas desde 1999. As luas de Júpiter estão atualmente divididas em vários grupos diferentes, embora existam várias luas que não fazem parte de nenhum grupo. [167]

Acredita-se que as oito luas regulares mais internas, que têm órbitas quase circulares perto do plano do equador de Júpiter, tenham se formado ao lado de Júpiter, enquanto o restante são luas irregulares e são consideradas asteróides capturados ou fragmentos de asteróides capturados. Luas irregulares que pertencem a um grupo compartilham elementos orbitais semelhantes e, portanto, podem ter uma origem comum, talvez como uma lua maior ou um corpo capturado que se desfez. [168] [169]

Luas regulares
Grupo interno O grupo interno de quatro pequenas luas tem diâmetros de menos de 200 km, órbita em raios menores que 200.000 km e inclinações orbitais de menos de meio grau.
Luas galileanas [170] Essas quatro luas, descobertas por Galileo Galilei e por Simon Marius em paralelo, orbitam entre 400.000 e 2.000.000 km, e são algumas das maiores luas do Sistema Solar.
Luas irregulares
Grupo Himalia Um grupo de luas fortemente aglomeradas com órbitas em torno de 11.000.000–12.000.000 km de Júpiter. [171]
Grupo ananke Este grupo de órbita retrógrada tem bordas bastante indistintas, com média de 21.276.000 km de Júpiter com uma inclinação média de 149 graus. [169]
Grupo carme Um grupo retrógrado bastante distinto que tem uma média de 23.404.000 km de Júpiter com uma inclinação média de 165 graus. [169]
Grupo Pasiphae Um grupo retrógrado disperso e apenas vagamente distinto que cobre todas as luas mais externas. [172]

Anéis planetários

Júpiter tem um fraco sistema de anéis planetários composto de três segmentos principais: um toro interno de partículas conhecido como halo, um anel principal relativamente brilhante e um anel de teia externa. [173] Esses anéis parecem ser feitos de poeira, ao invés de gelo como os anéis de Saturno. [55] O anel principal é provavelmente feito de material ejetado dos satélites Adrástea e Metis. O material que normalmente cairia de volta para a lua é puxado para Júpiter por causa de sua forte influência gravitacional. A órbita do material gira em direção a Júpiter e novo material é adicionado por impactos adicionais. [174] De forma semelhante, as luas de Tebe e Amalteia provavelmente produzem os dois componentes distintos do anel de teia empoeirado. [174] Também há evidências de um anel rochoso estendido ao longo da órbita de Amalthea, que pode consistir em detritos colisionais daquela lua. [175]

Junto com o Sol, a influência gravitacional de Júpiter ajudou a moldar o Sistema Solar. As órbitas da maioria dos planetas do sistema estão mais próximas do plano orbital de Júpiter do que do plano equatorial do Sol (Mercúrio é o único planeta que está mais próximo do equador do Sol em inclinação orbital). As lacunas de Kirkwood no cinturão de asteróides são causadas principalmente por Júpiter, e o planeta pode ter sido responsável pelo evento de Bombardeio Pesado Tardio na história do Sistema Solar interno. [176]

Além de suas luas, o campo gravitacional de Júpiter controla vários asteróides que se estabeleceram nas regiões dos pontos de Lagrange anteriores e posteriores a Júpiter em sua órbita ao redor do sol. Eles são conhecidos como asteróides de Tróia e são divididos em "campos" gregos e de Tróia para comemorar o Ilíada. O primeiro deles, 588 Aquiles, foi descoberto por Max Wolf em 1906, desde então mais de dois mil foram descobertos. [177] O maior é 624 Hektor. [178]

A maioria dos cometas de curto período pertence à família de Júpiter - definida como cometas com eixos semi-maiores menores do que os de Júpiter. Acredita-se que os cometas da família de Júpiter se formem no cinturão de Kuiper, fora da órbita de Netuno. Durante encontros próximos com Júpiter, suas órbitas são perturbadas em um período menor e então circularizadas pela interação gravitacional regular com o Sol e Júpiter. [179]

Devido à magnitude da massa de Júpiter, o centro de gravidade entre ele e o Sol fica logo acima da superfície do Sol, o único planeta no Sistema Solar para o qual isso é verdade. [180] [181]

Impactos

Júpiter foi chamado de aspirador de pó do Sistema Solar [183] ​​por causa de sua imensa cavidade gravitacional e localização perto do Sistema Solar interno, há mais impactos em Júpiter, como cometas, do que em outros planetas do Sistema Solar. [184] Pensava-se que Júpiter protegia parcialmente o sistema interno do bombardeio cometário. [51] No entanto, recentes simulações de computador sugerem que Júpiter não causa uma redução líquida no número de cometas que passam pelo Sistema Solar interno, já que sua gravidade perturba suas órbitas para dentro com a mesma frequência com que os acrescenta ou ejeta. [185] Este tópico permanece controverso entre os cientistas, pois alguns pensam que atrai cometas para a Terra do cinturão de Kuiper, enquanto outros pensam que Júpiter protege a Terra da nuvem de Oort. [186] Júpiter experimenta cerca de 200 vezes mais impactos de asteróides e cometas do que a Terra. [51]

Uma pesquisa de 1997 dos primeiros registros astronômicos e desenhos sugeriu que uma certa característica da superfície escura descoberta pelo astrônomo Giovanni Cassini em 1690 pode ter sido uma cicatriz de impacto. A pesquisa produziu inicialmente mais oito locais candidatos como observações de impacto potencial que ele e outros haviam registrado entre 1664 e 1839. Posteriormente, foi determinado, no entanto, que esses locais candidatos tinham pouca ou nenhuma possibilidade de serem os resultados dos impactos propostos. [187]

O planeta Júpiter é conhecido desde os tempos antigos. É visível a olho nu no céu noturno e ocasionalmente pode ser visto durante o dia quando o Sol está baixo. [188] Para os babilônios, este objeto representava seu deus Marduk. Eles usaram a órbita de aproximadamente 12 anos de Júpiter ao longo da eclíptica para definir as constelações de seu zodíaco. [46] [189]

Os romanos a chamavam de "a estrela de Júpiter" (Iuppiter Stella), pois acreditavam que era sagrado para o deus principal da mitologia romana, cujo nome vem do composto vocativo proto-indo-europeu *Dyēu-pəter (nominativo: *Dyēus-pətēr, que significa "Deus-Pai do Céu" ou "Deus-Pai do Dia"). [190] Por sua vez, Júpiter era a contraparte do grego mítico Zeus (Ζεύς), também conhecido como Dias (Δίας), cujo nome planetário é mantido no grego moderno. [191] Os gregos antigos conheciam o planeta como Phaethon (Φαέθων), que significa "um brilhante" ou "estrela em chamas". [192] [193] Como deus supremo do panteão romano, Júpiter era o deus do trovão, do relâmpago e das tempestades, e apropriadamente chamado de deus da luz e do céu.

O símbolo astronômico do planeta, é uma representação estilizada do raio do deus. A divindade grega original Zeus fornece a raiz Zen-, usado para formar algumas palavras relacionadas a Júpiter, como zenográfico. [e] Jovian é a forma adjetiva de Júpiter. A forma adjetiva mais antiga jovial, empregado por astrólogos na Idade Média, passou a significar "feliz" ou "alegre", estados de espírito atribuídos à influência astrológica de Júpiter. [194] Na mitologia germânica, Júpiter é igualado a Thor, de onde vem o nome inglês quinta-feira para o romano morre Jovis. [195]

Na astrologia védica, os astrólogos hindus batizaram o planeta em homenagem a Brihaspati, o professor religioso dos deuses, e muitas vezes o chamaram de "Guru", que significa literalmente o "Pesado". [196] Nos mitos turcos da Ásia Central, Júpiter é chamado Erendiz ou Erentüz, a partir de eren (de significado incerto) e Yultuz ("Estrela"). Existem muitas teorias sobre o significado de eren. Esses povos calcularam o período da órbita de Júpiter em 11 anos e 300 dias. Eles acreditavam que alguns eventos sociais e naturais estavam relacionados aos movimentos de Erentüz no céu. [197] Os chineses, vietnamitas, coreanos e japoneses a chamavam de "estrela da madeira" (chinês: 木星 pinyin: mùxīng ), com base nos Cinco Elementos chineses. [198] [199] [200]

A tempestuosa atmosfera de Júpiter, capturada pela Wide Field Camera 3 no telescópio espacial Hubble em infravermelho.


Fatos rápidos

Homônimo: Rei dos antigos deuses romanos

Descoberto: Conhecido pelos antigos

Tipo de planeta: Gigante de gás

Número de luas: 53 confirmados | 26 provisórios (79 no total)

Diâmetro: 88.846 milhas (142.984 quilômetros)

Duração do dia: 9,93 horas

Duração do ano: 11,86 anos terrestres

Distância do Sol: 5.1 Unidades Astronômicas (Terra = 1)

Temperatura da superfície*: -160 graus Fahrenheit (-110 graus Celsius)


Este vídeo incrível mostra o que é zoom através do espaço na sonda Júpiter da NASA

A espaçonave Juno da NASA, que tem aproximadamente o tamanho de uma quadra de basquete, está atualmente girando em torno de Júpiter, a cerca de 600 milhões de milhas de distância da Terra.

E está tirando fotos realmente incríveis.

Um punhado de fotos divulgadas pela NASA em agosto mostram as primeiras vistas dos pólos de Júpiter, além de novas imagens infravermelhas e áudio de suas auroras. O líder da missão Juno disse que as imagens "não se parecem com nada que vimos ou imaginamos antes."

Mas há muitas, muitas outras imagens do Juno que não vemos prontamente - então o matemático Gerald Eichstädt está continuamente montando-os em um "filme de mármore" de Júpiter, como aprendemos com Emily Lakdawalla em seu blog da Sociedade Planetária.

O vídeo animado abaixo mostra a visão da única câmera de luz visível da Juno, chamada JunoCam. Você pode até imaginar que está montando Juno enquanto o assiste.

O "mármore" de Júpiter está no centro e suas quatro maiores luas galileanas - Europa, Ganimedes, Io e Calisto - orbitam em torno dele como pontos brilhantes:

O clipe parece acelerado porque a JunoCam só tira fotos uma vez a cada 15 a 30 minutos, escreve Lakdawalla na descrição do vídeo do YouTube.

Mas espere pelo momento assustador de cerca de 1 minuto e 50 segundos no clipe, quando parece que Juno vai se chocar contra o maior planeta do sistema solar.

O que você está vendo é o ápice de uma órbita altamente elíptica e de aparência assustadora - e a única razão pela qual Juno é capaz de obter tais visões do mundo sem precedentes:

Na parte mais estreita do loop orbital, A gravidade de Júpiter acelera Juno a incríveis 130.000 mph, ou cerca de 75 vezes mais rápido do que uma bala disparada de uma arma.

A principal razão de Juno realizar essas acrobacias é para que ele não morra.

O poderoso campo magnético de Júpiter produz uma quantidade doentia de radiação nociva que pode fritar aparelhos eletrônicos e, em particular, painéis solares. Portanto, é melhor dar a volta ao planeta e depois sair de lá o mais rápido possível.

A NASA poderia ter alimentado Juno com um material radioativo raro chamado plutônio-238, permitindo que o robô orbitasse mais de perto, mas a agência espacial está com muito, muito pouca coisa. Em vez disso, optou pela energia solar (e órbitas malucas).

Lakdawalla diz que Eichstädt escreveu um algoritmo para construir continuamente o vídeo usando imagens que ela está copiando de uma página enterrada do site da missão Juno.

Eichstädt também está usando os dados do Juno para fazer animações interessantes como a mostrada abaixo. Cada quadro mostra a distância que uma lua galileana se move ao longo de 21 horas (a trilha dos pontos), e há 46 quadros, dando um total de cerca de 6 semanas de tempo compactado em alguns segundos.

Io orbita o mais próximo, seguido por Europa, então Ganimedes, e o mais distante (cerca de 1,2 milhões de milhas de distância) é Callisto:

Até agora, o último "filme de mármore" cobre cerca de 1,5 órbita, já que Juno está em seu segundo de 36 voos que os cientistas planejaram.

"Este é um trabalho em andamento, e a animação deve cobrir até 18 de outubro", escreveu Lakdawalla - quando Juno fará outro sobrevoo desafiador por Júpiter.

Assim que a missão terminar, no entanto, Juno não viverá como uma relíquia da exploração da humanidade. Para proteger quaisquer alienígenas que possam estar vivendo em luas geladas como Europa e Ganimedes, a NASA pretende voar com a sonda de US $ 1 bilhão para sua destruição - direto para as nuvens aparentemente sem fundo de Júpiter.


ARTIGOS RELACIONADOS

DNA: Cientistas que estudaram a história do planeta usando dados da sonda espacial Juno da NASA, que estudará a composição da atmosfera do planeta até 2021

Na verdade, eles acrescentam que os protoplanetas teriam colidido com frequência nos primeiros dias do sistema solar.

'Sugerimos que as colisões eram comuns no jovem Sistema Solar e que um evento semelhante também pode ter ocorrido para Saturno, contribuindo para as diferenças estruturais entre Júpiter e Saturno.'

Eles também testaram a teoria de que o núcleo fragmentado de Júpiter foi causado pela erosão do clima ou a possibilidade de que sempre conteve gás de núcleo.

Mas o estudo concluiu que uma colisão colossal foi a responsável mais provável.

O QUE CAUSA AS FAIXAS CARACTERÍSTICAS DE JUPITER?

Especialistas estudaram evidências recentes reunidas na espaçonave Juno da Nasa para revelar a razão pela qual os gases formam bandas em Júpiter.

Nuvens de amônia na atmosfera externa de Júpiter são carregadas por correntes de jato para formar as faixas coloridas regimentadas de Júpiter.

Os jatos de Júpiter chegam a uma profundidade de 1.800 milhas (3.000 km) abaixo das nuvens de Júpiter, que são tons de branco, vermelho, laranja, marrom e amarelo.

O gás no interior de Júpiter é magnetizado, o que os pesquisadores acreditam que explica por que as correntes de jato vão tão fundo quanto vão, mas não vão mais fundo.

Também não há continentes e montanhas abaixo da atmosfera de Júpiter para obstruir o caminho da corrente de jato.

Isso torna os fluxos de jato em Júpiter mais simples do que aqueles na Terra e causa menos turbulência em sua atmosfera superior.


Nossa galáxia é o lar de uma variedade desconcertante de Júpiteres: os quentes, os frios, versões gigantes de nossos próprios gigantes, pequenos pretendentes com apenas metade do tamanho ao redor.

Os astrônomos dizem que somente em nossa galáxia, um bilhão ou mais de mundos semelhantes a Júpiter podem estar orbitando estrelas diferentes do nosso sol. E podemos usá-los para obter uma melhor compreensão de nosso sistema solar e nosso ambiente galáctico, incluindo as perspectivas de encontrar vida. Precisamos apenas voltar nossos instrumentos e sondas para nosso próprio quintal.

Precisamos apenas ver Júpiter como um exoplaneta.

Primo de Júpiter WASP-12b


ARTIGOS RELACIONADOS

O vídeo acima mostra Juno chegando ao sistema e diminuindo a velocidade o suficiente para ser capturado pela poderosa gravidade de Júpiter. Conforme a sonda se aproxima do planeta, o vídeo mostra algumas das 67 luas de Júpiter circulando seu planeta hospedeiro

O quinto planeta do Sol e o mais pesado do sistema solar, Júpiter é conhecido como um gigante gasoso - uma bola composta principalmente de hidrogênio e hélio - ao contrário da Terra rochosa e de Marte.

Mas os cientistas ainda não sabem exatamente o que está em seu centro, ou se se formou em sua órbita atual ou se migrou de outro lugar no sistema solar.

Entre as questões remanescentes estão a quantidade de água existente, se ela tem um núcleo sólido e por que as luzes do sul e do norte de Júpiter são as mais brilhantes do sistema solar.

A primeira parte do vídeo mostra a longa jornada até Júpiter, quando o planeta dificilmente parece mudar de tamanho. A descida muito rápida de Juno no sistema de Júpiter é mostrada nos últimos 25 segundos do vídeo (foto)

Há também o mistério de sua Grande Mancha Vermelha.

Observações recentes do Telescópio Espacial Hubble revelaram que a tempestade de monstros com séculos de idade na atmosfera de Júpiter está diminuindo.

A espaçonave encerrará sua missão em 2018, quando der um mergulho de cisne na atmosfera de Júpiter e se desintegrar, um sacrifício necessário para evitar qualquer chance de colisão acidental com as luas potencialmente habitáveis ​​do planeta.

Juno foi lançado em 2011. Esta imagem mostra um foguete Atlas V transportando a espaçonave Juno decolando do Complexo de Lançamento Espacial-41 em Cabo Canaveral, Flórida. Foi o primeiro passo na viagem de 1.8 bilhões de milhas de Juno ao planeta gigante gasoso, Júpiter

MISSÃO JUNO DA NASA

A sonda Juno alcançou Júpiter em julho, após uma viagem de cinco anos e 1,8 bilhões de milhas da Terra.

Após uma manobra de frenagem bem-sucedida, ele entrou em uma longa órbita polar voando a até 3.100 milhas (5.000 km) do topo das nuvens do planeta.

A sonda desatou a apenas 4.200 km das nuvens do planeta uma vez a cada quinze dias - perto demais para fornecer cobertura global em uma única imagem.

Nenhuma espaçonave anterior orbitou tão perto de Júpiter, embora duas outras tenham sido enviadas mergulhando para a destruição através de sua atmosfera.

Para completar sua missão arriscada, Juno teve que sobreviver a uma tempestade de radiação gerada pelo poderoso campo magnético de Júpiter.

O turbilhão de partículas de alta energia viajando quase à velocidade da luz é o ambiente de radiação mais severo do sistema solar.

Para lidar com as condições, a espaçonave é protegida com fiação especial reforçada contra radiação e blindagem de sensor.

Seu importantíssimo 'cérebro' - o computador de vôo da espaçonave - está alojado em uma abóbada blindada feita de titânio e pesando quase 400 libras (172 kg).

As observações baseadas na Terra suplementam o conjunto de instrumentação avançada na espaçonave Juno, preenchendo as lacunas na cobertura espectral de Juno e fornecendo um contexto global e temporal mais amplo para as observações de perto de Juno.

Juno foi lançado em 5 de agosto de 2011. Durante mais de 30 sobrevôos orbitais do mundo Jupiteriano, ele vai sondar sob a cobertura de nuvens obscuras de amônia e sulfeto de hidrogênio e estudar as auroras para aprender mais sobre as origens, estrutura, atmosfera e magnetosfera do planeta.

O nome de Juno vem da mitologia grega e romana. Júpiter, o pai dos deuses romanos, envolveu-se com um véu de nuvens para esconder sua maldade. Mas sua esposa - a deusa Juno - foi capaz de perscrutar através das nuvens e revelar a verdadeira natureza de Júpiter.

Com suas nuvens onduladas e listras coloridas, Júpiter é um mundo extremo que provavelmente se formou primeiro, logo após o sol.

Desvendar sua história pode conter pistas para a compreensão de como a Terra e o resto do sistema solar se desenvolveram.

Nomeado após a esposa do deus romano Júpiter perfuradora de nuvens, Juno é apenas a segunda missão projetada para passar um tempo em Júpiter.

O Galileo, lançado em 1989, circulou Júpiter por 14 anos, exibindo vistas esplêndidas do planeta e suas numerosas luas.

Ele descobriu sinais de um oceano sob a superfície gelada de Europa, considerado um dos principais alvos na busca por vida fora da Terra.

A jornada para Júpiter, que durou quase cinco anos e 1,8 bilhões de milhas (2,8 bilhões de quilômetros), levou Juno em um passeio pelo sistema solar interno seguido por uma passagem pela Terra que a catapultou além do cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter.

Juno está em um ambiente de radiação severa, então seus delicados componentes eletrônicos estão alojados em um cofre especial de titânio. Eventualmente, Juno sucumbirá à intensa radiação e será comandado a mergulhar na atmosfera de Júpiter para evitar qualquer colisão com as luas do planeta. Na foto, um modelo em escala de 1/5 da espaçonave Juno movida a energia solar

Juntamente com os instrumentos científicos, Juno também carrega três passageiros minúsculos na forma de bonecos de Lego, feitos de alumínio especial para naves espaciais. Os três modelos incluem modelos do deus Júpiter, sua esposa e homônima da missão, a deusa Juno, e do astrônomo Galileu

A MISSÃO DE JUNO EM NÚMEROS

- 1,8 bilhões de milhas (2,8 bilhões de quilômetros)

Essa é a distância total percorrida desde o lançamento até a chegada. A jornada de Juno não foi um tiro certeiro. Como o foguete que transportava Juno não era poderoso o suficiente para impulsioná-lo diretamente para Júpiter, ele tomou um caminho mais longo. Ele deu uma volta ao redor do sistema solar interno e então balançou pela Terra, usando nosso planeta como um estilingue de gravidade para se lançar em direção ao sistema solar externo.

- 3.100 milhas (5.000 quilômetros)

É assim que Juno chegará perto do topo das nuvens de Júpiter. Ele passará pelos pólos um total de 37 vezes durante a missão em um caminho que evita a radiação mais intensa, antes de mergulhar na atmosfera do planeta.

Esse é o tempo que os sinais de rádio de Júpiter levam para chegar à Terra. Durante o encontro, Juno acionará seu motor principal por cerca de meia hora para desacelerar. No momento em que os controladores de solo receberem a notícia de que o motor foi ligado, a queima do motor terá sido concluída e, se tudo correr conforme o planejado, Juno estará em órbita.

É quanto tempo a missão vai durar. Como o Juno está em um ambiente de radiação severa, seus delicados componentes eletrônicos estão alojados em um cofre especial de titânio. Eventualmente, Juno sucumbirá à intensa radiação e será comandado a mergulhar na atmosfera de Júpiter para evitar qualquer colisão com as luas do planeta.

Juno carrega um conjunto de nove instrumentos para explorar Júpiter de seu interior à sua atmosfera. Ele mapeará a gravidade de Júpiter e os campos magnéticos e rastreará a quantidade de água na atmosfera. Sua câmera colorida apelidada de JunoCam vai tirar close-ups das nuvens rodopiantes de Júpiter, regiões polares e luzes tremeluzentes do sul e do norte.

Três enormes asas solares se estendem de Juno, tornando-a a espaçonave movida a energia solar mais distante. Os painéis podem gerar 500 watts de eletricidade, o suficiente para alimentar os instrumentos


Assista o vídeo: Flying the Juno Spacecraft Towards Jupiter: Kristen Francis. History NOW