Di quali segnali stiamo parlando?
Segnali simili sono noti da molto tempo: sono chiamati lampi radio decametrici
Dopo la scoperta accidentale della radio scoppiaGli scienziati di Giove hanno cercato di capire cosa abbia causato questa emissione radio. Hanno iniziato con osservazioni attente, registrando le volte in cui hanno sentito Giove e quanto fossero intense le esplosioni radio del decametro di Giove. (La parola decametro significa decine di metri, poiché la lunghezza d'onda dei lampi radio è di decine di metri). Dopo aver raccolto questi dati radio, li hanno confrontati con altre informazioni su Giove. Cominciarono ad abbinare i lampi radio di Giove con la rotazione del pianeta. L'unico modo per sapere quale parte di Giove è rivolta verso di loro in un determinato momento è — è conoscere la velocità della sua rotazione. Inizialmente gli astronomi conoscevano la velocità di rotazione di Giove solo osservando il modo in cui le nuvole si muovevano sul pianeta; non ci sono oggetti di superficie da tracciare.
Gli osservatori si sono resi conto che sentiamo Giove o no,dipende in gran parte da quale parte di Giove ci sta di fronte al momento. L'emissione radio dipende dalla longitudine di Giove. Sembra che ci siano longitudini speciali in cui Giove può essere ascoltato molto più spesso di altri. Queste longitudini erano come "punti di riferimento" su un pianeta senza superficie visibile. Questi punti di riferimento significano anche che Giove non sta solo irradiando onde radio in tutte le direzioni, ma piuttosto irradia onde radio nello spazio.
Perché le nuove esplosioni radio sono così straordinarie?
Recentemente, la navicella spaziale ha registrato per la prima voltalampi radio decametrici nelle immediate vicinanze della loro origine. In effetti, la sonda ha volato attraverso la fonte del lampo radio, non lontano da Ganimede, la luna più grande di Giove.
I sensori di Giunone hanno osservato il fenomeno intorno alle cinquesecondi, e poi il segnale radio si è fuso con la radiazione di fondo. Considerando la velocità della sonda, circa 50 km/s, possiamo concludere che la regione dello spazio in cui viene generato il segnale ha un diametro di 250 km.
Notevole squadra internazionale di osservazionei ricercatori hanno riferito in un nuovo studio. La pubblicazione originale è stata pubblicata sulla rivista peer-reviewed Geophysical Research Letters. Ha guadagnato l'attenzione del pubblico dopo uno spettacolo su KTVX, dove ha parlato il rappresentante della NASA nello Utah Patrick Wiggins.
Stiamo parlando di un nuovo segnale radio ricevutoutilizzando l'apparato Jino, un rappresentante della NASA ha sottolineato che l'origine di questo segnale è naturale. Tali lampi radio si verificano come risultato dell'instabilità del maser del ciclotrone (CMI, instabilità del maser del ciclotrone). L'essenza di questo effetto è l'amplificazione delle onde radio da parte degli elettroni liberi. Ciò accade se la frequenza delle oscillazioni degli elettroni nel plasma è significativamente inferiore alla frequenza del ciclotrone. Quindi anche un segnale casuale generato con successo in una nuvola di particelle cariche può diventare evidente, osserva Naked Science.I lampi radio si formano in quelle parti della magnetosfera di Giove dove interagisce strettamente con il campo magnetico di Ganimede. Gli elettroni catturati dalle linee magnetiche non possono solo generare onde radio.
La vita è possibile su Giove e le sue lune?
Nel 1610, Galileo Galilei divenne il primoun astronomo che scoprì le grandi lune di Giove utilizzando un telescopio di sua progettazione. Nel corso del tempo, queste lune – Io, Europa, Ganimede e Callisto – vennero chiamate collettivamente le “lune galileiane” in onore del loro scopritore. E fin dall’inizio dell’esplorazione spaziale, ciò che abbiamo imparato su questi satelliti ha affascinato e ispirato gli scienziati.
Tre lune galileiane interne ruotano con una risonanza 4: 2: 1
Ad esempio, dal momento che il Pioneer eLa Voyager è passata attraverso il sistema lunare decenni fa e gli scienziati sospettavano che satelliti come Europa potessero essere la scelta migliore per trovare la vita oltre la Terra nel sistema solare esterno. Riguarda la presenza di ghiaccio d'acqua, oceani interni, minerali e molecole organiche. Con le prime scoperte sulla natura delle lune di Giove, è stato suggerito che l'umanità potrebbe un giorno colonizzarle.
A proposito, il concetto di sistema colonizzatoGiove è presente in molte pubblicazioni di fantascienza. Ad esempio, il romanzo Farmer in the Sky (1953) di Robert Heinlein parla di un adolescente e della sua famiglia che si trasferiscono a Ganimede. Nella storia, questa luna di Giove è in fase di terraformazione e gli agricoltori vengono assunti per aiutarla a trasformarla in una colonia agricola.
In che modo gli scienziati hanno proposto di colonizzare le lune di Giove?
Da quando sono passate le sonde Voyagersistema di Giove, gli astronomi hanno avanzato diverse proposte per missioni con equipaggio sulle lune di Giove e persino per la creazione di insediamenti lì. Ad esempio, nel 1994 è stata creata un'impresa spaziale privata nota come Project Artemis con l'obiettivo di colonizzare la luna nel 21 ° secolo. Ora, molti anni dopo, questo progetto ha preso vita e si sta sviluppando attivamente.
"Ritratto di famiglia" di quattro compagni galilei(Io Europa, Ganimede e Callisto) attorno a Giove, ripresa dalla sonda New Horizons e pubblicata nel 2007. Foto: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute
Successivamente, nel 1997, gli scienziati hanno sviluppato piani percolonizzazione dell'Europa, che prevedeva la creazione di un igloo sulla sua superficie. Si presumeva che in seguito questi edifici sarebbero serviti come base per gli scienziati. Saranno in grado di "scavare" nella crosta di ghiaccio di Europa ed esplorare l'oceano sotterraneo. A questo proposito, è stata anche discussa la possibilità di utilizzare "fori d'aria" nella copertura di ghiaccio per la residenza a lungo termine delle persone.
- Progetto HOPE
Nel 2003, la NASA ha preparato uno studio chiamatoHumanoOuteroPlanetExploration(HOPE), che erafocalizzato sull’esplorazione del futuro del sistema solare. A causa della sua distanza da Giove e quindi dei livelli più bassi di radiazione solare, la luna Callisto è stata l’obiettivo di questo studio.
Il piano prevedeva l'inizio delle operazioni nel 2045.Innanzitutto, è necessario stabilire una base su Callisto, dove le squadre scientifiche possono controllare a distanza un sottomarino robotico. A sua volta, verrà utilizzato per esplorare l'oceano interno dell'Europa. Questi gruppi di ricerca estrarranno anche campioni di superficie vicino al sito di atterraggio di Callisto.
Ultimo ma non meno importante, la spedizione aCallisto creerà un habitat superficiale riutilizzabile in cui il ghiaccio d'acqua può essere raccolto e convertito in carburante per missili. Pertanto, questa base potrebbe servire come base di rifornimento per tutte le future missioni operative nel sistema Jupiter.
Sempre nel 2003, la NASA ha riferito che un equipaggiouna missione su Callisto potrebbe essere possibile negli anni 2040. Secondo uno studio congiunto pubblicato dal Glenn Research Center e dall'Ohio Aerospace Institute, questa missione sarà basata su un veicolo spaziale dotato di un sistema di propulsione elettrica nucleare (NPP) e gravità artificiale. Questa nave consegnerà l'equipaggio per una missione di cinque anni per stabilire una base su Callisto.
Nel suo libro “Spacewalk: creazione della civiltà spaziale "(1999) Robert Zubrin sosteneva l'estrazione mineraria delle atmosfere dei pianeti esterni, compreso Giove, per produrre combustibile elio-3.
L'elio-3 è un isotopo stabile dell'elio.Il nucleo dell'elio-3 è costituito da due protoni e un neutrone, a differenza dell'altro isosopo stabile più pesante, l'elio-4, che ha due protoni e due neutroni. L'elio-3 è talvolta considerato un ipotetico combustibile per fusione. Tale combustibile presenta molti vantaggi, tra cui un flusso di neutroni dieci volte inferiore dalla zona di reazione. Ciò riduce drasticamente la radioattività indotta e il degrado dei materiali strutturali del reattore. Inoltre, i protoni, uno dei prodotti della reazione, vengono facilmente catturati, a differenza dei neutroni. Possono essere utilizzati per la produzione aggiuntiva di elettricità. Allo stesso tempo, sia l'elio-3 che il deuterio sono inattivi da soli. Ciò significa che il loro stoccaggio non richiede precauzioni particolari e, in caso di incidente del reattore con depressurizzazione del nocciolo, la radioattività del rilascio è prossima allo zero. Tuttavia, la reazione elio-deuterio presenta un grave inconveniente: una soglia di temperatura significativamente più elevata (per avviare la reazione è necessaria una temperatura di circa un miliardo di gradi).
Per fare questo, avrai bisogno di una base su uno odiversi satelliti galileiani. Anche la NASA ha pensato a questa possibilità, citando questo. che la scoperta fornirebbe scorte illimitate di combustibile per i reattori a fusione qui sulla Terra e in qualsiasi altro posto nel sistema solare dove esisterebbero colonie.
Ora questo isotopo dovrebbe essere estratto sulla Luna per il fabbisogno di energia termonucleare. Tuttavia, questa è una questione di un lontano futuro. Tuttavia, l'elio-3 è già molto richiesto oggi, in particolare in medicina.
- Fondazione scialuppa di salvataggio
Negli anni 2000 nasce il progetto LifeboatFondazione. È un'organizzazione senza scopo di lucro le cui attività sono finalizzate a preservare l'umanità. Nel 2012, hanno pubblicato uno studio intitolato “Colonizzazione delle lune di Giove: valutare le nostre opzioni e alternative”, che esaminava la colonizzazione delle lune galileiane come potenziale alternativa alle colonie sulla Luna o su Marte.
Perché colonizzare le lune di Giove?
Stabilire colonie sulle lune galileiane ha molti potenziali benefici per l’umanità.
Primo, il sistema Giove è incredibilmente ricco.sostanze volatili, tra cui acqua, anidride carbonica e ghiaccio di ammoniaca e molecole organiche. Inoltre, si ritiene che anche le lune di Giove contengano enormi quantità di acqua liquida.
Ad esempio, stime del volume dell'oceano interno dell'Europasi pensa che contenga fino a tre quadrilioni di chilometri cubi di acqua. Questo è poco più del doppio del volume combinato di tutti gli oceani della Terra. Inoltre, le colonie sulle lune di Giove potrebbero consentire missioni su Giove stesso, dove l'idrogeno e l'elio-3 possono essere prodotti come combustibile nucleare.
Le illustrazioni di Europa (in primo piano), Giove (a destra) e Io (al centro) mostrano pennacchi d'acqua che raggiungono la superficie. Credito: NASA / JPL - Caltech
In secondo luogo, le colonie basate sull'Europa eGanimede potrà inoltre condurre diverse missioni di esplorazione negli oceani interni, che si ritiene abbiano questi satelliti. Dato che questi oceani sono anche considerati alcuni dei luoghi più probabili per la vita extraterrestre nel nostro sistema solare, l'opportunità di esplorarli da vicino sarebbe una grande opportunità.
Terzo, colonie sulle lune di Io, Europa,Ganimede e Callisto faciliteranno anche ulteriori missioni nel sistema solare. Queste colonie possono servire come punti di sosta e basi di rifornimento per le missioni dirette da e verso il sistema croato (sistema lune di Saturno), dove è possibile raccogliere risorse aggiuntive.
In generale, le colonie nel sistema di Giove forniranno all'umanità l'accesso a ricche risorse e enormi opportunità di ricerca.
Problemi di colonizzazione
Anche le sfide per padroneggiare le lune di Giove sono enormi.come il gigante gassoso stesso. Questi includono, ma non sono limitati a, radiazioni, effetti a lungo termine di bassa gravità, problemi di trasporto, mancanza di infrastrutture e, naturalmente, costi enormi. Dato il pericolo che le radiazioni rappresentano per l'esplorazione, è opportuno considerare prima questo aspetto.
- radiazione
Io ed Europa, essendo più vicini a GioveI galilei ricevono la maggior parte delle radiazioni da tutte queste lune. Ciò è aggravato dal fatto che non hanno campo magnetico protettivo e un'atmosfera molto sottile. Pertanto, la superficie di Io riceve una media di circa 3.600 rem al giorno, mentre l'Europa riceve circa 540 rem al giorno.
100 rem – il livello più basso di sviluppo di una lieve malattia da radiazioni;
450 rem - grave malattia da radiazioni (il 50% delle persone esposte alla morte muore);
600 - 700 rem o più: una singola dose ricevuta è considerata assolutamente letale.
Il campo magnetico di Giove e la rotazione articolare inducono correnti. Credito: Wikipedia Commons.
In confronto, le persone qui sulla Terra sono esposteesposizione inferiore a 1 rem al giorno (0,62 per i residenti dei paesi sviluppati). L'esposizione a 500 rem al giorno può essere fatale e l'esposizione a circa 75 rem per diversi giorni è sufficiente per causare seri problemi di salute e avvelenamento da radiazioni.
Ganimede è l'unica luna galileiana (el'unico corpo gigante non gassoso diverso dalla Terra) che ha una magnetosfera. In media, la Luna riceve circa 8 rad di radiazioni al giorno. Ciò equivale all'impatto sulla superficie di Marte. media all'anno.
Solo Callisto è abbastanza lontano da Giove. Qui, i livelli di radiazione raggiungono solo 0,01 rem al giorno. Tuttavia, la sua distanza da Giove significa che non c'è riscaldamento della marea della luna.
Rappresentazione artistica della base di Callisto. Credito: NASA
Un altro grosso problema è a lungo terminel'impatto della bassa gravità su questi satelliti sulla salute umana. Sui satelliti galileiani, la gravità della superficie varia da 0,126 g (per Callisto) a 0,183 g (per Io). Questo è paragonabile alla Luna (0,1654 g), ma significativamente inferiore a Marte (0,376 g). Sebbene gli effetti di questo fenomeno non siano completamente compresi, è noto che gli effetti a lungo termine della microgravità includono la perdita di densità ossea e la degenerazione muscolare.
- Distanza
Rispetto ad altre potenziali località percolonizzazione, il sistema Giove è anche molto lontano dalla Terra. Pertanto, il trasporto degli equipaggi e di tutte le attrezzature pesanti necessarie per costruire una colonia richiederà molto tempo, così come le missioni in cui le risorse vengono consegnate da e verso le lune di Giove.
Per darti un'idea di quanto tempo ci vorrà, considera alcune missioni reali su Giove. La prima navicella spaziale a viaggiare dalla Terra a Giove è stata una sonda della NASAPioneer 10che è stato lanciato il 3 marzo 1972 e ha raggiunto il sistema Giove il 3 dicembre 1973 - in 640 giorni (1,75 anni) di volo.
Pioneer 11compì il viaggio in 606 giorni, ma come il suo predecessore, passò semplicemente attraverso il sistema nel suo cammino verso i Pianeti Esterni. Esattamente la stessaViaggiatore 1E2, anch'esso passato attraverso il sistema, ha impiegato rispettivamente 546 e 688 giorni.
Concetto artistico di un razzo termico nucleare bimodale in orbita terrestre bassa. Credito: NASA
Nel caso della missione "Galileo "la sonda lasciò la Terra il 18 ottobre 1989 e arrivò su Giove il 7 dicembre 1995. In altre parole, ci vollero 6 anni, 1 mese e 19 giorni per raggiungere Giove dalla Terra senza volare. «Giunone» è stato lanciato dalla Terra il 5 agosto 2011 ed è entrato in orbita attorno a Giove il 5 luglio 2016. Il viaggio durò 1796 giorni, ovvero poco meno di 5 anni.
Va notato che queste erano missioni senzaequipaggi, che coinvolgevano solo una sonda robotica e non una nave abbastanza grande da ospitare persone, rifornimenti e attrezzature pesanti. Di conseguenza, le navi coloniali dovrebbero essere molto più grandi e più pesanti e richiederebbero sistemi di propulsione avanzati come i motori elettrici nucleari / termici. Devono garantire che il viaggio richieda un periodo di tempo ragionevole.
Per i voli verso le lune di Giove e ritornole basi tra la Terra e Giove saranno necessarie per consentire il rifornimento e il rifornimento e per tagliare i costi delle singole missioni. Ciò significherebbe che dovrebbero essere stabiliti avamposti permanenti sulla Luna, su Marte e molto probabilmente nella fascia degli asteroidi prima che qualsiasi missione sulle lune di Giove possa essere considerata fattibile o conveniente.
- costo del
Questi ultimi due problemi sollevano la questionecosto. Tra la costruzione di navi in grado di compiere il viaggio verso Giove in un discreto lasso di tempo, la creazione delle basi necessarie per sostenerle,eI costi per la creazione delle colonie stesse, la colonizzazione dei satelliti di Giove sarà incredibilmente costosa, osserva Universe Today.
Qual è la linea di fondo?
Considerando tutti i pericoli, il tempo e l'altezzabisognerebbe chiedersi il costo, molte persone si chiedono “ne vale la pena?” D’altra parte, nel contesto dell’esplorazione e della colonizzazione spaziale, ha senso l’idea di creare avamposti umani permanenti sulle lune di Giove. Tutti i problemi possono essere risolti se vengono prese le dovute precauzioni e se vengono assegnate le risorse necessarie. E anche se dovrà aspettare finché non verranno stabilite colonie/basi simili sulla Luna e su Marte, questo non è un brutto “passo successivo”.
Avendo colonie su uno qualsiasi dei satelliti galileiani,l'umanità avrà un punto d'appoggio nel sistema solare esterno, un punto di sosta per le future missioni su Saturno e oltre, e l'accesso a nuove risorse. Di nuovo, tutto si riduce a quanto l'umanità è disposta a spendere. Un tipo di carburante fondamentalmente nuovo può rendere il volo più economico. Tuttavia, non esiste ancora.
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Inglese - speranza
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Robert Zubrin - Ingegnere e pubblicista americano,fondatore della Martian Society. Si è laureato in matematica all'Università di Rochester, poi ha studiato energia nucleare all'Università di Washington, ha difeso la sua tesi.
Kronos, Crono nell'antica mitologia greca è la divinità suprema, secondo un'altra opinione titano, il figlio più giovane del primo dio Urano (cielo) e della dea demiurga Gaia (terra).
Inizialmente - il dio dell'agricoltura, in seguito, nel periodo ellenistico, fu identificato con il dio che personificava il tempo, Chronos.
Corrisponde al dio romano Saturno (Saturnus).