Junosonden dykker helt tæt på ismåne

I slutningen af september dykker Juno helt tæt på Europa, og i en højde af bare 355 kilometer over månens overflade vil sonden udføre målinger, som skal gøre astronomerne endnu klogere på månens indre og betingelserne for levende organismer – bl.a. ved at undersøge de gigantiske gejsere, der bogstavelig talt kan sprutte af liv.

Ventilfejl ændrede Junos bane

Junosonden er på størrelse med en lille personbil og opkaldt efter gudinden, der var gift med romernes øverste gud, Jupiter. Sonden blev opsendt den 5. august 2011, og efter næsten fem års rejse nåede den sit mål.

Men da Juno skulle gå i kredsløb om Jupiter og bremse ned fra en hastighed på cirka 250.000 km/t, havde en ventilfejl i raketmotoren nær fået sonden til at eksplodere. Heldigvis tjekkede NASA’s ingeniører ventilerne, inden raketmotoren blev tændt.

Ventilfejlen betød, at NASA måtte droppe den oprindelige plan om at affyre raketmotoren for at bringe Juno ind i en tættere bane omkring Jupiter.

Sonden skulle have kredset to gange rundt om Jupiter i 53 dage lange kredsløb for derefter at rykke tættere på i 14 dage lange kredsløb i resten af missionens varighed. De kortere kredsløb ville betyde mindre ventetid mellem Junos videnskabelige målinger.

Men pga. ventilproblemerne besluttede NASA for en sikkerheds skyld at beholde de 53 dage lange kredsløb omkring kæmpeplanetens poler. Og den taktik har nu bragt Juno på kurs mod et af de sandsynligste steder at finde liv i Solsystemet.

Jupiter smelter ismåne

Junomissionens formål var først og fremmest at undersøge Jupiter. Med kameraet JunoCam har sonden bl.a. taget de første billeder af gasgigantens nordpol, ligesom instrumenterne ombord har målt gasgigantens kraftige magnetfelt.

Jupiter roterer så hurtigt om sig selv, at et døgn blot varer 9,5 timer. Hastigheden betyder, at Jupiter bliver trykket flad, så den buler lidt ud ved ækvator. Og det er her, vi finder forklaringen på, hvordan en trøstesløs ismåne som Europa kan have flydende vand.

Da Europa er relativt tæt på Jupiter, dvs. cirka 671.000 kilometer – eller den dobbelte afstand fra Jorden til Månen – bliver Europa mast af Jupiters tyngdepåvirkning som et stykke modellervoks mellem to fingre.

Processen afsætter så meget energi, at isen i månens indre smelter og bliver til et kæmpemæssigt flydende ocean. Hydrotermiske væld på havbunden kan derudover bidrage med varme og salte, som øger betingelserne for liv.

Danser ballet med måner

Jupiters bule omkring ækvator spiller også en særlig rolle, når Junosonden i slutningen af september dykker helt tæt på Europa.

For at bringe sonden skiftevis på afstand af og helt tæt på planeten er Junos kredsløb omkring Jupiter stærkt elliptisk.

Denne metode er valgt, fordi Jupiter er omgivet af gigantiske strålingsbælter, der er cirka 10.000 gange stærkere end på Jorden og med tiden vil ødelægge sondens elektronik og computere ombord.

Det elliptiske kredsløb betyder, at Juno skiftevis kan “dyppe tæerne” i Jupiters stråling og foretage målinger helt tæt på planeten og i den modsatte ende af kredsløbet hvile elektronikken på god afstand.

Jupiters bule ændrer dog gradvist den måde, sonden kredser om planeten på, og i midten af 2021 fik Juno mulighed for at flyve forbi Solsystemets største måne, Ganymedes.

Selvom hovedmotoren var ude af drift, lykkedes det vha. sondens 12 mindre raketdyser og tyngdepåvirkningen fra Ganymedes at afkorte Junos kredsløb fra 53 til 43 dage og samtidig ændre kursen, så det blev muligt at lægge vejen forbi Europa i blot 355 kilometers højde.

Herfra vil Juno kunne foretage meget nøjagtige målinger af ismånen.

Europas tyngdepåvirkning vil herefter blive brugt til at forkorte sondens omløbstid yderligere til 34 dage, som i 2023 bringer Juno helt tæt på den vulkansk aktive måne Io.

“Flyvehøjden over Europa er bestemt ud fra, at den kan bringe os videre til Io. Det er på en måde en ballet, vi danser med månerne, som er med til at spare brændstof,” siger John Leif Jørgensen.

Gejsere rummer byggesten

Når Juno den 29. september passerer tættest forbi Europa i en højde, som er lavere end rumstationen ISS’ bane omkring Jorden, vil den forhåbentlig tage billeder af ét af månens mest opsigtsvækkende træk.

“Vi ved ikke, hvor tit der opstår revner i isen, men vi ved, at de sender gejsere op, som er et par hundrede kilometer høje. Det er jo noget af en vandstråle. Man var heldig at kunne se gejserne ved Enceladus (ismåne ved Saturn, red.) under Cassinimissionen, og vi håber på at kunne opleve det samme med Juno ved Europa,” siger John Leif Jørgensen.

Cassinimissionen bragte et rumfartøj tæt forbi Enceladus’ gejsere i 2008-2009, og her målte sonden tilstedeværelsen af organiske molekyler, der muligvis er aminosyrer – livets byggesten.

Måske er de samme molekyler til stede i Europas gejsere, omend det endelige bevis for liv på den særprægede måne nok tidligst bliver bekræftet af fremtidige rummissioner som JUICE eller Europa Clipper, der i slutningen af årtiet skal gå endnu tættere på ismånen.

John Leif Jørgensen vil dog blive overrasket, hvis ikke Europa har levende organismer.

“Ja. Det ville forbavse mig. Europa har alle betingelserne for liv, og der er større sandsynlighed for at finde liv på Europa end på Mars,” siger han.

Hvis John Leif Jørgensen har ret, og fremtidige missioner rent faktisk påviser liv på ismånen – om det så er mikroskopisk – vil det være den største videnskabelige opdagelse i menneskehedens historie.

For i så fald er vi ikke alene i universet.