De eenzaamste planeten van het zonnestelsel, opnieuw bezocht

De eenzaamste planeten van het zonnestelsel, opnieuw bezocht
4.2 (83.08%) 26 votes


Op 25 augustus 1918, in Pasadena, Californië, bruiste het Jet Propulsion Laboratory van NASA van de activiteit. Wetenschappers, verslaggevers en zelfs een bonafide rockster, Chuck Berry, waren naar de missiecontrole van de faciliteit gekomen om het moment te herdenken dat het Voyager 2-ruimtevaartuig de vorige avond 5000 kilometer boven de noordpool van Neptunus vloog – de dichtstbijzijnde pas bij de ijsreus . "Het niveau van opwinding is het hoogste dat ik hier ooit heb gezien", zei Carl Sagan later op a.

Die opwinding was al meer dan een jaar aan het groeien toen het ruimtevaartuig langzaam naderde wat nu wordt beschouwd als de meest bekende planeet van de zon. Dag na dag groeide de vreugde toen Voyager 2 foto's terugstraalde – een wazig cluster van pixels stapsgewijs transformeerde in een dreigende, mooie blauwe bol. "Het kwam op het punt dat er elke dag, wanneer een nieuwe reeks beelden naar beneden kwam, er nieuwe ontdekkingen op de planeet zouden zijn", zegt Heidi Hammel, lid van het imaging science team van Voyager 2. De logboeken van Hammel uit die tijd zijn gevuld met haar schetsen van die afbeeldingen – samen met "Wow!" "Gosh!" En andere uitroepen die in de marge zijn gekrabbeld. Elk beeld onthulde een onverwacht dynamische wereld – een met methaanrijke wolken, hevige stormen groter dan de aarde en planetaire winden die met meer dan 2.000 kilometer per uur de snelste in het zonnestelsel zijn. Zelfs de grote, bevroren Triton van Neptunus draaide vol met geisers en andere verrassende tekenen van geologische activiteit. "Elke dag was een avontuur", herinnert Hammel zich. "Het was gewoon een opmerkelijke tijd van ontdekking."

Maar toen ging Voyager 2 verder – Neptunus in eenzaamheid achterlatend, omdat het de andere ijsreus van ons zonnestelsel, Uranus, achter zich had gelaten nadat hij er in 1986 langs was gevlogen. "Onze gedetailleerde kennis van de ijsreuzenstelsels is op dat moment vrijwel bevroren. "Zegt Anne Verbiscer, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Virginia. Na 30 jaar is geen ruimteagentschap teruggekeerd naar Neptunus of Uranus, en de vragen die Voyager 2 over elke wereld oproept, blijven grotendeels onbeantwoord. "We denken dat we het zo druk hebben in de ruimte, maar we hebben het druk op Mars," zegt Candice Hansen, een wetenschapper die bij het Voyager imaging team zat tijdens de flybys. "Zodra je daar voorbij bent, zijn er gewoon niet zoveel missies die zo ver zijn gevlogen. Er valt nog zoveel te leren. "

Gelukkig kunnen de getijden snel keren. Dankzij een hernieuwde interesse van de planetaire wetenschapsgemeenschap en gelukkige timing, zou een tweede missie relatief snel naar die ijskoude en mysterieuze werelden kunnen racen.

Dat wil niet zeggen dat wetenschappers Uranus en Neptunus hier op aarde niet hebben bestudeerd. Integendeel, astronomen draaien vaak de spiegels van gigantische telescopen op de grond en in een baan in de richting van de buitenwijken van het zonnestelsel om die verre reuzen te observeren. Maar op zulke grote afstanden verschijnen Uranus en Neptunus elk als minuscule klodders. Als zodanig heeft het een aantal trucs gekost om ze beter in beeld te brengen. Wetenschappers moeten de nachthemel in om hun foto's te verscherpen; ze hebben de atmosfeer van Triton terwijl die maan voor een verre ster passeerde; en ze zijn op aarde gerend om het vreemde ijs dat binnen deze planeten bestaat beter te begrijpen. Maar deze inspanningen zijn niet voldoende. "Je kunt gewoon niet het soort wetenschap op aarde doen dat je kunt doen als je in de omgeving zelf bent", zegt Mark Showalter, een planetaire astronoom bij het SETI-instituut.

Het probleem is dat missies naar het buitenste zonnestelsel, hoewel uitvoerbaar, verre van eenvoudig zijn – deels omdat ze minstens tien jaar duren. "Het is een stuk eenvoudiger als je een missie kunt ontwikkelen en deze binnen twee jaar kunt lanceren", zegt Hammel, nu uitvoerend vice-president van de Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, DC "Het bevindt zich binnen een presidentiële financieringscyclus." , verre van een ster, kan een ruimtevaartuig niet op zonne-energie vertrouwen en gebruikt in plaats daarvan nucleaire brandstof – zoals plutonium-238, dat een constante warmtetoevoer biedt waardoor het een ideale energiebron is voor donkere reizen. Maar de acquisitie van die radio-isotoop door NASA is al lang sporadisch. Zoveel werd pijnlijk duidelijk gemaakt aan Hansen, nu een senior wetenschapper bij het Planetary Science Institute, in 2003. Ze stond op het punt een missie voor te stellen aan de ijsreuzen toen NASA aankondigde dat het beschikbare plutonium op was – wat de doodsklap opleverde op haar voorstel. "Het zat gewoon niet in de kaarten," zegt Hansen. "Maar het was moeilijk voor mij om dat los te laten, ik moet toegeven." Gelukkig duurde de onderbreking niet lang. In 2011 leverde het Congres de fondsen waarmee het ministerie van Energie plutoniumproductie voor NASA kon uitvoeren – en daarmee de mogelijkheid om opnieuw de horizon van het zonnestelsel te bereiken.

De nucleaire verjonging van NASA kon niet op een beter moment aankomen. Om te beginnen is er geen twijfel dat een dergelijke missie een revolutie teweeg zou brengen in ons begrip van het buitenste zonnestelsel, gewoon op grond van reizen daar na drie decennia van verdere technologische ontwikkeling en wetenschappelijke ontdekking. Bovendien zullen de planeten eind 2020 zo worden geplaatst dat een Neptunusgebonden ruimteschip een zwaartekrachtondersteuning krijgt van Jupiter, een enorme snelheid oppakt door te slingeren door de gigantische planeet en jaren scheren van de reistijd. Ten slotte moet een missie naar Uranus de wereld vóór 2050 bereiken om het noordelijk halfrond voor het eerst te kunnen zien. (Toen Voyager 2 voorbij Uranus vloog, was alleen het zuidelijk halfrond van de planeet verlicht.) "Ik ben hoopvol want dat legt een beetje meer druk op NASA," zegt Mark Hofstadter, een planetaire wetenschapper bij JPL. "Maar in mijn achterhoofd is er een angst dat als we het missen, ik de boot ga missen." Hofstadter is 56 jaar oud en zou daarom in zijn midden-jaren '70 zijn wanneer –als– een missie bereikt de ijsreuzen eind 2030. Voor hem en vele andere planetaire wetenschappers die op het punt staan ​​met pensioen te gaan, zou een geaccepteerde missie bitterzoet zijn. "Ik maak graag een grapje dat ze tegen de tijd dat we daar aankomen een schommelstoel en een kwijlende lap voor me moeten reserveren," zegt Hansen.

Recente bevindingen van de Kepler-ruimtetelescoop geven een extra impuls voor een bezoek aan de ijsreuzen van het zonnestelsel. Gebaseerd op Kepler's onderzoek naar andere planetaire systemen in de Melkweg, zijn wetenschappers nu vrijwel zeker dat ijsreuzen – een apart, uniek type wereld in vergelijking met rotsachtige planeten en gasreuzen – de meest voorkomende planeten in de Melkweg zijn. Ons begrip van hoe werelden worden geboren, evolueren en sterven zal hopeloos onvolledig blijven zonder deze meest overvloedige bewoners van de Melkweg goed te begrijpen. Maar de ijsreuzen trotseren veel van onze meest robuuste modellen van planetaire formatie, die suggereren dat dergelijke werelden hadden moeten uitgroeien tot volwaardige gasreuzen verwant aan Jupiter – alleen zij niet, en wetenschappers weten niet waarom. Bovendien denken wetenschappers dat water in de vorm van ijs het grootste deel van het interieur van een typische ijsreus uitmaakt (vandaar de naam), maar zekerheid over dit belangrijke detail blijft ongrijpbaar. "We weten zo weinig over Uranus en Neptunus dat we de exoplaneten echt moeten begrijpen en in hun context moeten plaatsen, we echt moeten teruggaan en de klus voor de ijsreuzen afmaken", zegt Mark Marley, een planetaire wetenschapper bij Ames Research Center van NASA bestudeert exoplaneten.

Vanwege dat feit is er een enorme toename van steun van de exoplaneetgemeenschap, zegt Marley. Zelfs de laatste Planetary Science Decadal Survey (een rapport dat de verkenningsprioriteiten van NASA voor het komende decennium bepaalt) plaatste een missie naar de ijsreuzen derde na een die monsters van Mars en een naar Jupiters maan Europa zou retourneren. Aangezien die twee hoger gerangschikte missies nu goed op weg zijn, kan een reis naar de ijsreuzen misschien wel naar de top van de volgende bucketlist van NASA zweven. Reeds is een team van wetenschappers verhuisd om de volgende Decadal Survey, gepland voor de vroege 2020s, te informeren door een oproep voor twee afzonderlijke vaartuigen naar het buitenste zonnestelsel te publiceren. Je zou langs Uranus vliegen, binnen zijn complexe magnetische veld vegen en mogelijk een sonde in de atmosfeer van de planeet laten vallen, voordat je vertrekt om kleinere, bevroren lichamen te verkennen, zelfs verder van de zon. En de andere zou in een baan rond Neptunus draaien en zowel de planeet als de mysterieuze, geiser-spuitende Triton bestuderen.

"De uitdaging is natuurlijk dat er veel fantastische plekken zijn in ons zonnestelsel", zegt Hammel, die toegeeft dat ze bevooroordeeld is. "Maar ik wil niet meer terug naar Mars. Ik wil niet meer terug naar Venus. Ik wil niet naar een andere komeet gaan. Ik hou van hen en ze zijn geweldige wetenschap. Maar waar zijn de mysteries? Waar zijn de onbekenden? Waar zijn de gigantische vraagtekens die we zonder ruimtevaartuig niet kunnen oplossen? Voor mij zijn dat Uranus en Neptunus. "

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *