De que sinais estamos falando?
Sinais semelhantes são conhecidos há muito tempo: são chamados de rajadas de rádio decâmétricas
Após a descoberta acidental de rajadas de rádio deOs cientistas de Júpiter tentaram entender o que causou esta emissão de rádio. Eles começaram com observações cuidadosas, registrando os momentos em que ouviram Júpiter e quão intensas eram as explosões de rádio decâmétricas de Júpiter. (A palavra decâmetro significa dezenas de metros, já que o comprimento de onda das rajadas de rádio é de dezenas de metros). Depois de coletar esses dados de rádio, eles os compararam com outras informações sobre Júpiter. Eles começaram a combinar as explosões de rádio de Júpiter com a rotação do planeta. A única maneira de saber qual parte de Júpiter está voltada para eles em um determinado momento é — é saber a velocidade de sua rotação. No início, os astrônomos conheciam a taxa de rotação de Júpiter apenas observando como as nuvens se moviam pelo planeta; não há objetos de superfície para rastrear.
Os observadores perceberam que ouvimos Júpiter ou não,depende muito de qual parte de Júpiter está diante de nós no momento. A emissão de rádio depende da longitude de Júpiter. Parece que há longitudes especiais nas quais Júpiter pode ser ouvido com muito mais frequência do que outros. Essas longitudes eram como "marcos" em um planeta sem superfície visível. Esses pontos de referência também significam que Júpiter não está apenas emitindo ondas de rádio em todas as direções, mas irradiando ondas de rádio para o espaço.
Por que as novas explosões de rádio são tão notáveis?
Recentemente, a espaçonave registrou pela primeira vezrajadas de rádio decâmétricas nas imediações de sua origem. Na verdade, a sonda voou através da fonte da explosão de rádio, não muito longe de Ganimedes, a maior lua de Júpiter.
Os sensores da Juno observaram o fenômeno por volta das cincosegundos, e então o sinal de rádio se fundiu com a radiação de fundo. Levando em conta a velocidade da sonda – aproximadamente 50 km/s – podemos concluir que a região do espaço onde o sinal é gerado tem 250 km de diâmetro.
Equipe internacional de observação notávelpesquisadores relataram em um novo estudo. A publicação original foi publicada na revista Geophysical Research Letters. Ele ganhou a atenção do público após um show KTVX apresentando o representante da NASA em Utah, Patrick Wiggins.
Falando sobre um novo sinal de rádio recebidoutilizando o aparelho Jino, um representante da NASA enfatizou que a origem deste sinal é natural. Essas explosões de rádio surgem como resultado da instabilidade do maser do ciclotron (CMI, instabilidade do maser do ciclotron). A essência desse efeito é a amplificação das ondas de rádio por elétrons livres. Isso acontece se a frequência das oscilações dos elétrons no plasma for significativamente menor que a frequência do cíclotron. Então, mesmo um sinal aleatório gerado com sucesso numa nuvem de partículas carregadas pode tornar-se perceptível, observa a Naked Science.As explosões de rádio são formadas nas partes da magnetosfera de Júpiter onde interage estreitamente com o campo magnético de Ganimedes. Os elétrons capturados por linhas magnéticas não podem apenas gerar ondas de rádio.
A vida é possível em Júpiter e suas luas?
Em 1610, Galileu Galilei tornou-se o primeiroum astrônomo que descobriu as grandes luas de Júpiter usando um telescópio de sua própria autoria. Com o tempo, essas luas – Io, Europa, Ganimedes e Calisto – passaram a ser chamadas coletivamente de “luas galileanas” em homenagem ao seu descobridor. E desde o início da exploração espacial, o que aprendemos sobre estes satélites tem fascinado e inspirado os cientistas.
Três luas galileanas internas giram em uma ressonância 4: 2: 1
Por exemplo, desde o Pioneer eA Voyager passou pelo sistema lunar décadas atrás, e os cientistas suspeitaram que satélites como o Europa podem ser a melhor escolha para encontrar vida além da Terra no sistema solar exterior. É tudo sobre a presença de gelo de água, oceanos interiores, minerais e moléculas orgânicas. Com as primeiras descobertas sobre a natureza das luas de Júpiter, foi sugerido que a humanidade poderia um dia colonizá-las.
Aliás, o conceito de sistema colonizadoJúpiter é destaque em muitas publicações de ficção científica. Por exemplo, o romance Farmer in the Sky (1953), de Robert Heinlein, é sobre um adolescente e sua família se mudando para Ganimedes. Na história, esta lua de Júpiter está em processo de terraformação e agricultores são contratados para ajudar a transformá-la em uma colônia agrícola.
Como os cientistas propuseram colonizar as luas de Júpiter?
Desde que as sondas da Voyager passaram porsistema de Júpiter, os astrônomos fizeram várias propostas para missões tripuladas às luas de Júpiter e até mesmo para o estabelecimento de assentamentos lá. Por exemplo, em 1994, um empreendimento espacial privado conhecido como Projeto Artemis foi estabelecido com o objetivo de colonizar a lua no século 21. Agora, muitos anos depois, este projeto voltou à vida e está se desenvolvendo ativamente.
"Retrato de família" de quatro companheiros galileus(Io Europa, Ganymede e Callisto) ao redor de Júpiter, tirada pela espaçonave New Horizons e publicada em 2007. Foto: NASA / Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins University / Southwest Research Institute
Mais tarde, em 1997, os cientistas desenvolveram planos paracolonização da Europa, que previa a criação de um iglu em sua superfície. Supôs-se que mais tarde esses edifícios serviriam de base para cientistas. Eles serão capazes de "mergulhar" na crosta de gelo da Europa e explorar o oceano subterrâneo. Nesse sentido, também foi discutida a possibilidade de uso de "buracos de ar" na cobertura de gelo para a residência de pessoas por longos períodos.
- Projeto HOPE
Em 2003, a NASA preparou um estudo chamadoHhumanoOúteroPLaneExploration(HOPE), que foifocado em explorar o futuro do sistema solar. Devido à sua distância de Júpiter e, portanto, aos níveis mais baixos de radiação solar, a lua Calisto foi o alvo deste estudo.
O plano previa o início das operações em 2045.Primeiro, é necessário estabelecer uma base em Callisto, onde equipes científicas podem controlar remotamente um submarino robótico. Ele, por sua vez, será usado para explorar o oceano interno da Europa. Essas equipes de pesquisa também irão minerar amostras de superfície perto do local de pouso de Callisto.
Por último, mas não menos importante, a expedição paraCalisto criará um habitat de superfície reutilizável onde o gelo de água pode ser coletado e convertido em combustível de foguete. Assim, esta base pode servir como base de abastecimento para todas as missões operacionais futuras no sistema de Júpiter.
Também em 2003, a NASA informou que um tripulanteuma missão a Callisto pode ser possível na década de 2040. De acordo com um estudo conjunto publicado pelo Glenn Research Center e pelo Ohio Aerospace Institute, esta missão será baseada em uma espaçonave equipada com um sistema de propulsão elétrica nuclear (NPP) e gravidade artificial. Este navio deve levar a tripulação para uma missão de cinco anos para estabelecer uma base em Calisto.
Em seu livro “Spacewalk: Creation of a Space Civilization "(1999) Robert Zubrin defendeu a mineração das atmosferas dos planetas exteriores, incluindo Júpiter, para produzir combustível hélio-3.
O hélio-3 é um isótopo estável do hélio.O núcleo do hélio-3 consiste em dois prótons e um nêutron, em contraste com o outro isósopo mais pesado e estável, o hélio-4, que possui dois prótons e dois nêutrons. O hélio-3 às vezes é considerado um hipotético combustível de fusão. Esse combustível tem muitas vantagens - incluindo um fluxo de nêutrons dezenas de vezes menor da zona de reação. Isto reduz drasticamente a radioatividade induzida e a degradação dos materiais estruturais do reator. Além disso, os prótons, um dos produtos da reação, são facilmente capturados, ao contrário dos nêutrons. Eles podem ser usados para geração adicional de eletricidade. Ao mesmo tempo, tanto o hélio-3 quanto o deutério são inativos por si próprios. Isso significa que seu armazenamento não requer cuidados especiais e, em caso de acidente do reator com despressurização do núcleo, a radioatividade do lançamento é próxima de zero. No entanto, a reação hélio-deutério tem uma séria desvantagem - um limite de temperatura significativamente mais alto (é necessária uma temperatura de cerca de um bilhão de graus para iniciar a reação).
Para fazer isso, você precisará de uma base em um ouvários satélites galileus. A NASA também pensou nessa possibilidade, citando isto. que a descoberta forneceria suprimentos ilimitados de combustível para reatores de fusão aqui na Terra e em qualquer outro lugar do sistema solar onde existiriam colônias.
Agora, este isótopo está planejado para ser extraído na Lua para as necessidades de energia termonuclear. No entanto, este é um assunto para um futuro distante. No entanto, o hélio-3 já é muito procurado hoje - em particular, na medicina.
- Lifeboat Foundation
Na década de 2000, foi fundado o projeto LifeboatFundação. É uma organização sem fins lucrativos cujas atividades visam a preservação da humanidade. Em 2012, eles lançaram um estudo intitulado “Colonização das Luas de Júpiter: Avaliando Nossas Opções e Alternativas”, que examinou a colonização das luas da Galiléia como uma alternativa potencial às colônias na Lua ou em Marte.
Por que colonizar as luas de Júpiter?
O estabelecimento de colônias nas luas da Galiléia traz muitos benefícios potenciais para a humanidade.
Primeiro, o sistema de Júpiter é incrivelmente rico.substâncias voláteis, incluindo água, dióxido de carbono e gelo de amônia e moléculas orgânicas. Além disso, acredita-se que as luas de Júpiter também contêm grandes quantidades de água líquida.
Por exemplo, estimativas do volume do oceano interior da Europaacredita-se que possa conter até três quatrilhões de quilômetros cúbicos de água. Isso é um pouco mais do que o dobro do volume combinado de todos os oceanos da Terra. Além disso, as colônias nas luas de Júpiter podem permitir missões ao próprio Júpiter, onde hidrogênio e hélio-3 podem ser produzidos como combustível nuclear.
Ilustrações de Europa (primeiro plano), Júpiter (direita) e Io (centro) mostram plumas de água chegando à superfície. Crédito: NASA / JPL - Caltech
Em segundo lugar, as colônias baseadas na Europa eGanimedes também terá permissão para realizar várias missões de exploração nos oceanos interiores, que se acredita terem esses satélites. Dado que esses oceanos também são considerados alguns dos locais mais prováveis para vida extraterrestre em nosso sistema solar, a oportunidade de explorá-los de perto seria uma grande oportunidade.
Terceiro, colônias nas luas de Io, Europa,Ganimedes e Calisto também facilitarão missões mais profundas no sistema solar. Essas colônias podem servir como pontos de parada e bases de reabastecimento para missões indo e vindo do sistema croiano (sistema de luas de Saturno), onde recursos adicionais podem ser reunidos.
Em geral, as colônias no sistema de Júpiter proporcionarão à humanidade acesso a recursos ricos e enormes capacidades de pesquisa.
Problemas de colonização
Os desafios para dominar as luas de Júpiter também são enormes.como o próprio gigante gasoso. Isso inclui, mas não está limitado a, radiação, os efeitos de longo prazo da baixa gravidade, problemas de transporte, falta de infraestrutura e, claro, enormes custos. Dado o perigo que a radiação representa para o trabalho de exploração, é aconselhável considerar primeiro este aspecto.
- Radiação
Io e Europa, estando mais perto de JúpiterOs galileus recebem a maior quantidade de radiação de todas essas luas. Isso é agravado pelo fato de que eles não têm nenhum campo magnético protetor e uma atmosfera muito fina. Assim, a superfície de Io recebe em média cerca de 3.600 rem por dia, enquanto a Europa recebe cerca de 540 rem por dia.
100 rem – o nível mais baixo de desenvolvimento de doença leve da radiação;
450 rem - doença severa por radiação (50% dos expostos à morte morrem);
600 - 700 rem ou mais - uma dose única recebida é considerada absolutamente letal.
O campo magnético de Júpiter e a rotação das articulações induzem correntes. Crédito: Wikipedia Commons.
Em comparação, as pessoas aqui na Terra estão expostas aexposição inferior a 1 rem por dia (0,62 para residentes de países desenvolvidos). A exposição a 500 rem por dia pode ser fatal, e a exposição a aproximadamente 75 rem por vários dias é suficiente para causar sérios problemas de saúde e envenenamento por radiação.
Ganimedes é a única lua da Galiléia (eo único corpo gigante não gasoso além da Terra) que possui uma magnetosfera. Em média, a Lua recebe cerca de 8 rads de radiação por dia. Isto é equivalente ao impacto na superfície de Marte. média por ano.
Apenas Calisto está longe o suficiente de Júpiter. Aqui, os níveis de radiação atingem apenas 0,01 rem por dia. No entanto, sua distância de Júpiter significa que não há aquecimento das marés na lua.
Impressão artística da base por Callisto. Crédito: NASA
Outro grande problema é o longo prazoo impacto da baixa gravidade sobre esses satélites na saúde humana. Nos satélites da Galiléia, a gravidade superficial varia de 0,126 g (para Calisto) a 0,183 g (para Io). Isso é comparável à Lua (0,1654 g), mas significativamente menos do que Marte (0,376 g). Embora os efeitos desse fenômeno não sejam totalmente compreendidos, os efeitos de longo prazo da microgravidade incluem perda de densidade óssea e degeneração muscular.
- Distância
Comparado a outros sites potenciais paracolonização, o sistema de Júpiter também está muito longe da Terra. Assim, o transporte de tripulações e todo o equipamento pesado necessário para construir uma colônia levará muito tempo, assim como as missões em que os recursos são entregues de e para as luas de Júpiter.
Para se ter uma ideia de quanto tempo isso levará, considere algumas missões reais a Júpiter. A primeira espaçonave a viajar da Terra a Júpiter foi uma sonda da NASAPioneer 10, que foi lançado em 3 de março de 1972 e atingiu o sistema de Júpiter em 3 de dezembro de 1973 - em 640 dias (1,75 anos) de vôo.
Pioneer 11fez a viagem em 606 dias, mas tal como o seu antecessor, simplesmente passou pelo sistema a caminho dos Planetas Exteriores. Exatamente o mesmoViajante 1E2, que também passou pelo sistema, demorou 546 e 688 dias, respectivamente.
Conceito artístico de um foguete térmico nuclear bimodal em órbita terrestre baixa. Crédito: NASA
No caso da missão "Galileo "a sonda deixou a Terra em 18 de outubro de 1989 e chegou a Júpiter em 7 de dezembro de 1995. Em outras palavras, levou 6 anos, 1 mês e 19 dias para chegar a Júpiter vindo da Terra sem voar. «Juno»foi lançado da Terra em 5 de agosto de 2011 e entrou em órbita ao redor de Júpiter em 5 de julho de 2016. A viagem durou 1796 dias, ou pouco menos de 5 anos.
Deve-se notar que se tratava de missões semtripulações que envolviam apenas uma sonda robótica e não um navio grande o suficiente para acomodar pessoas, suprimentos e equipamentos pesados. Como resultado, os navios coloniais teriam que ser muito maiores e mais pesados e exigiriam sistemas de propulsão avançados, como motores nucleares térmicos / nucleares elétricos. Eles devem garantir que a viagem leve um tempo razoável.
Para voos de ida e volta às luas de Júpiterbases entre a Terra e Júpiter serão necessárias para permitir o reabastecimento e reabastecimento, e para cortar custos em missões individuais. Isso significaria que postos avançados permanentes precisariam ser estabelecidos na Lua, Marte e, muito provavelmente, no cinturão de asteróides antes que qualquer missão às luas de Júpiter fosse considerada viável ou econômica.
- Custo
Estes dois últimos problemas levantam a questão decusto. Entre construir naves que possam fazer a viagem até Júpiter num período de tempo razoável, criar as bases necessárias para apoiá-las,ecustos de criação das próprias colônias, a colonização dos satélites de Júpiter será incrivelmente cara, observa a Universe Today.
Qual é o resultado final?
Considerando todos os perigos, tempo e altao custo deve ser perguntado, muitas pessoas se perguntam “vale a pena?” Por outro lado, no contexto da exploração espacial e da colonização, a ideia de criar postos humanos permanentes nas luas de Júpiter faz sentido. Todos os problemas podem ser resolvidos se forem tomadas as devidas precauções e se forem atribuídos os recursos necessários. E embora ele tenha que esperar até que colônias/bases semelhantes sejam estabelecidas na Lua e em Marte, este não é um mau “próximo passo”.
Tendo colônias em qualquer um dos satélites da Galiléia,a humanidade terá um ponto de apoio no sistema solar externo, um ponto de parada para futuras missões a Saturno e além, e acesso a novos recursos. Novamente, tudo se resume a quanto a humanidade está disposta a gastar. Um tipo de combustível fundamentalmente novo pode tornar o voo mais orçamentário. No entanto, ainda não existe.
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Robert Zubrin - engenheiro e publicitário americano,fundador da Sociedade Marciana. Ele se formou na Universidade de Rochester com um diploma de bacharel em matemática, depois estudou energia nuclear na Universidade de Washington, defendeu sua dissertação.
Cronos, Cronos na mitologia grega antiga é a divindade suprema, segundo outra opinião titã, o filho mais novo do primeiro deus Urano (céu) e da deusa demiurga Gaia (terra).
Inicialmente - o deus da agricultura, mais tarde, no período helenístico, foi identificado com o deus que personifica o tempo, Cronos.
Corresponde ao deus romano Saturno (Saturnus).