Juno, Jupiter-க்காக உருவாக்கப்பட்ட கருவிக்கு புதிய பயன்பாடுகளைத் தேடுகிறது
NASA-வின் Juno mission Jupiter-ஐ ஆய்வு செய்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டது, ஆனால் அதன் கருவிகளில் ஒன்றானது இப்போது Solar System-இன் மிக அத்துமீறும் நிலவுகளில் ஒன்றை புதிய கோணத்தில் காட்டுகிறது. 2023 டிசம்பர் மற்றும் 2024 பிப்ரவரி மாதங்களில் Io-வின் flyby-களின் போது, Juno தனது Microwave Radiometer, அல்லது MWR, கருவியைப் பயன்படுத்தி மேற்பரப்புக்கு பல மீட்டர் கீழே உள்ள வெப்பத்தை அளந்தது என்று வழங்கப்பட்ட மூல உரை தெரிவிக்கிறது.
அது முக்கியம், ஏனெனில் Io வெறும் இன்னொரு பாறை நிலவு அல்ல. அது அறியப்பட்ட மிக அதிக எரிமலைச் செயற்பாடு கொண்ட உலகம்; மூலப் பொருளில் 400க்கும் அதிகமான எரிமலைகள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. அதன் மேற்பரப்புக்குக் கீழே வெப்பம் எவ்வாறு சேமிக்கப்படுகிறது, எவ்வாறு வெளிப்படுகிறது என்பதைக் புரிந்துகொள்வது tidal heating, மறுமூடல் (resurfacing), மற்றும் எரிமலை நடத்தையின் மாதிரிகளை மேம்படுத்த உதவும்; இது Jupiter-ன் ஈர்ப்பு மற்றும் அண்டை நிலவுகளின் ஈர்ப்பால் தொடர்ந்து வளைக்கப்படும் ஒரு உடல்.
இந்த புதிய அளவீடுகள் Journal of Geophysical Research: Planets இதழில் வெளியான ஆய்வில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்தப் பணி Juno Io-வின் மேற்பரப்பிலிருந்து சுமார் 1,500 கிலோமீட்டர் மேலே சென்றபோது சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது NASA-வின் Galileo spacecraft மேற்கொண்ட சில வரலாற்றுச் flyby-களைப் போல அருகில் இல்லை, ஆனால் Juno ஒரு வேறுபட்ட திறனை கொண்டு வந்தது: மிக மேல்தட்டையான அடுக்கு மட்டும் கவனம் செலுத்தாமல், காணக்கூடிய மேற்பரப்புக்குக் கீழே உள்ள வெப்பநிலையை உணரும் திறன்.
Io-வில் மேற்பரப்புக்குக் கீழான வெப்பம் ஏன் முக்கியம்
Io-வின் புவியியல் tidal heating ஆல் இயக்கப்படுகிறது. Jupiter-ன் ஈர்ப்பு நிலவைக் கவர்ந்து இழுக்கும்போதும், Europa மற்றும் Ganymede உடனான கக்ஷைச் சம்பந்தப்பட்ட தொடர்புகள் அதனை மீண்டும் மீண்டும் அழுத்தும்போதும், Io-வின் உள் பகுதி தொடர்ந்து வளைக்கப்படுகிறது. அந்த மீள்மீளும் வடிவமாற்றம் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது; அதுவே கடுமையான எரிமலைச் செயற்பாடையும் தொடர்ச்சியான resurfacing-ஐயும் இயக்குகிறது.
Io புவியியல் ரீதியாக அமைதியற்றது என்பதை விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக அறிந்துள்ளனர்; ஆனால் மேற்பரப்புக்குக் கீழான வெப்பத் தரவு, மேற்பரப்பு படங்களும் infrared வரைபடங்களும் தனியாக வழங்க முடியாத ஒரு அம்சத்தை சேர்க்கிறது. சில மீட்டர் கீழுள்ள வெப்பம், ஆற்றல் எவ்வாறு தக்கவைக்கப்படுகிறது, பொருள் பண்புகள் இடத்துக்கு இடம் எவ்வாறு மாறுகின்றன, மேலும் ஆழத்தில் உருவாகும் வெப்பம் மேலே எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதற்கான தகவலைக் கொண்டுள்ளது.
வழங்கப்பட்ட மூலத்தின் படி, Juno-வின் MWR சுமார் ஆறு மீட்டர் ஆழம் வரை ஊடுருவ முடிந்தது. கோள அறிவியல் கோணத்தில் அது மிதமான ஆழம்தான், ஆனால் வெப்பச் சாய்வை வெளிப்படுத்த போதுமானது. மீள்மீளும் வெடிப்புகள், lava flows, மற்றும் volcanic plumes-இல் இருந்து விழும் குப்பைகளால் மேற்பரப்பு அடிக்கடி மாற்றப்படும் ஒரு நிலவில், அந்த வரையறுக்கப்பட்ட ஆழம்கூட குறுகியகால மேற்பரப்பு விளைவுகளையும் அடிப்படை நிலத்தின் பரந்த வடிவங்களையும் வேறுபடுத்த உதவும்.
வளிமண்டல கருவி நிலவு-ஆய்வுக் கருவியாக மாற்றப்பட்டது
Microwave Radiometer முதலில் முற்றிலும் வேறொரு பணிக்காக உருவாக்கப்பட்டது. அதன் முதன்மை நோக்கம் Jupiter-ன் வளிமண்டலத்துக்குள் ஆழமாக ஊடுருவி ஆய்வு செய்வதாகும். அந்த கருவி 600 MHz முதல் 22 GHz வரையிலான frequencies-ஐ ஆறு தனித்த antennae மூலம் கையாளுகிறது; ஒவ்வொன்றும் microwave spectrum-இன் குறிப்பிட்ட பகுதியை நோக்கி tune செய்யப்பட்டவை என்று மூல உரை கூறுகிறது.
அந்த வடிவமைப்பு Juno குழுவுக்கு mission-இன் extended phase-இல் ஒரு வாய்ப்பை வழங்கியது. radiometer Jupiter-ன் cloud layers-இல் நூற்றுக்கணக்கான மைல்கள் ஊடுருவ முடிந்தால், அது Io-வின் பாறை மேற்பரப்பிலும் பல மீட்டர் ஊடுருவ முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதினர். extended mission அந்த யோசனையை நடைமுறைப் பரிசோதனையாக மாற்றியது.
இது அனுபவமடைந்த spacecraft இயக்கத்தின் மிகவும் சுவாரஸ்யமான அம்சங்களில் ஒன்று: ஒரே ஒரு அறிவியல் பிரச்சினைக்காக உருவாக்கப்பட்ட கருவிகள், அவற்றின் வரம்புகள் நன்றாகப் புரிந்த பிறகு, எதிர்பாராத விதத்தில் வேறு இடங்களில் பயனளிக்க முடியும். Juno-வின் சூழலில், வாயு-மிகுந்த கோளத்தின் meteorology-க்கு உகந்ததாக உருவாக்கப்பட்ட கருவி, இப்போது எரிமலை நிலவின் அருக்மேற்பரப்பு ஆய்வுக்கான கருவியாக மாறியுள்ளது.
Galileo-வுடன் Juno எப்படி இணைகிறது
NASA-வின் Galileo mission, Io குறித்த நவீன புரிதலின் பெரும்பகுதியை அமைத்தது. வழங்கப்பட்ட மூல உரையின் படி, Galileo சுமார் 100 கிலோமீட்டர் உயரம் வரை தாழ்ந்து பறந்தது; அது மிகுந்த வெப்பமான lava, செயலில் இருக்கும் plumes, வேகமான resurfacing, மற்றும் வேறுபட்ட metal core-க்கான சான்றுகளை கண்டறிந்தது. அந்தக் கண்காணிப்புகள் Io-வை tidal heating மற்றும் பூமிக்கு அப்பால் உள்ள எரிமலைச் செயல்முறைகளை ஆய்வு செய்யும் முக்கிய ஆய்வகமாக நிறுவின.
Juno அந்த முந்தைய பணியை மாற்றுவதில்லை. அது அதை வேறு திசையில் விரிவாக்குகிறது. மூலப் பொருள் Galileo-வின் மேற்பரப்பு-சார்ந்த infrared கண்காணிப்புகளை, Juno-வின் மேற்பரப்புக்குக் கீழே ஊடுருவும் microwave அளவீடுகளுடன் ஒப்பிடுகிறது. இந்த வேறுபாடு முக்கியமானது. Hot spots-ஐ கண்டறிதலும் மேற்பரப்பு வெப்பநிலைகளை வரைபடமாக்குவதிலும் infrared மிகச் சிறந்தது; ஆனால் microwaves மேலடுக்குக்குக் கீழே இருக்கும் பொருளை மாதிரி எடுக்க முடியும், அங்கு மேற்பரப்பு குளிர்ந்த பிறகும் அல்லது மாற்றப்பட்ட பிறகும் வெப்பம் நீடித்திருக்கலாம்.
வேறு வார்த்தைகளில், Juno படத்துக்கு ஆழம் சேர்க்கிறது, அது சில மீட்டர்கள் மட்டுமே இருந்தாலும். மீள்மீளும் வெடிப்புகளால் மேற்பரப்பு மற்றும் உபமேற்பரப்புக்கிடையிலான எல்லை மறுவடிவமைக்கப்படும் ஒரு உலகில், அந்த கூடுதல் ஆழம் வெப்பம் எங்கு திரண்டுள்ளது, எரிமலை நிலம் காலப்போக்கில் எவ்வாறு வளர்கிறது என்பதைக் குறித்து விளக்கங்களை மேம்படுத்த முடியும்.
புதிய ஆய்வு என்ன கேள்விகளுக்கு உதவலாம்
மூல உரையில் கட்டுரையின் முழு கணிதப் புள்ளிவிவர முடிவுகள் வழங்கப்படவில்லை; எனவே அதற்கு அப்பாற்பட்ட எந்த விரிவான விளக்கமும் இங்கு வழங்கப்பட்ட ஆதாரத்தை மீறிவிடும். இருந்தாலும், விவரிக்கப்பட்ட அளவீடுகள் இத்தகைய தரவுத் தொகுப்பு உதவக்கூடிய பல அறிவியல் கேள்விகளைக் காட்டுகின்றன.
- Io-வின் மேற்பரப்புக்குக் கீழே வெப்பம் எவ்வளவு சமச்சீர் அல்லாமல் பகிர்ந்திருக்கிறது.
- சில பகுதிகள் மேற்பரப்பு கண்காணிப்புகள் காட்டுவதைவிட நீண்ட நேரம் வெப்பத்தை தக்கவைத்திருக்கிறதா.
- நெருங்கிய மேற்பரப்பு வெப்பநிலைகள் உள்ளூர் புவியியல் அல்லது எரிமலை வரலாற்றுடன் எவ்வாறு மாறுகின்றன.
- tidal heating-ன் அடையாளங்களை மேற்பரப்புக்கு அருகிலான வெப்ப வடிவங்களில் இருந்து மறைமுகமாக அறிய முடியுமா.
இந்தக் கேள்விகள் முக்கியமானவை, ஏனெனில் Io பெரும்பாலும் கடும் ஈர்ப்பு அழுத்தத்தில் நடைபெறும் புவியியல் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்ள ஒரு அளவுகோலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. Io-வில் இருந்து வரும் முடிவுகள் வெளிப்புற Solar System-இல் உள்ள பிற நிலவுகளின் மாதிரிகளுக்கும், காலப்போக்கில் வெப்பமும் உள் ஆற்றலும் கோள் உடல்களை எவ்வாறு வடிவமைக்கின்றன என்பதைப் புரியும் பரந்த கருத்துகளுக்கும் உதவும்.
ஒரு பயனுள்ள extended mission
இந்த முடிவில் ஒரு திட்டமிடல் சார்ந்த பாடமும் உள்ளது. Juno 2016-இல் Jupiter-ஐ ஆய்வு செய்ய Jovian system-க்கு நுழைந்தது, ஆனால் mission-இன் extended phase தொடர்ந்து Galilean moons மீது மதிப்புமிக்க அறிவியலை வழங்கி வருகிறது. Io, Europa, மற்றும் Ganymede மூன்றும் அறிவியல் ரீதியாக ஈர்க்கும்; ஆனால் Io கிரக அளவில் வெளிப்படையாகச் செயலில் இருப்பதால் தனித்து நிற்கிறது.
இருப்பிலுள்ள hardware-ஐ புதிய முறைகளில் பயன்படுத்துவது extended missions-ஐ இவ்வளவு மதிப்புமிக்கதாக்கும். தங்கள் prime mission-ஐத் தாண்டி உயிர்வாழும் spacecraft-கள், ஒரே நோக்கத்துக்கான probes-ஐ விட அதிகமாக மாறலாம். குறிப்பாக mission teams, அவர்கள் முதலில் ஆய்வு செய்ய உருவாக்கப்படாத targets மீது கருவிகளைச் சோதிக்கத் தயாராக இருந்தால், அவை opportunistic science-க்கான மாற்றத்தன்மை கொண்ட தளங்களாக மாறுகின்றன.
இந்த கட்டமைப்பில்தான் இந்த Io அளவீடுகளைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும். Juno, dedicated Io geophysics mission ஆக தொடங்கப்படவில்லை. இருந்தாலும், Microwave Radiometer என்ன செய்ய முடியும் என்பதை மறுசிந்தனை செய்து, ஆராய்ச்சியாளர்கள் Solar System-இன் மிக இயக்கமுள்ள பொருட்களில் ஒன்றான ஒரு நிலவின் மீது புதிய கண்காணிப்பு சாளரத்தைத் திறந்துள்ளனர்.
Io இன்னும் கவனம் ஏன் பெறுகிறது
கோள் அறிவியலில் Io-வின் மதிப்பு அது கண்கவர் என்பதாலேயே மட்டும் அல்ல. விஞ்ஞானிகள் அதை கிட்டத்தட்ட real time-இல் அளவிட முடியும் வகையில் அது செயலில் இருப்பதும்கூட காரணம். Lava, plumes, மற்றும் தொடர்ச்சியான resurfacing ஆகியவை orbital mechanics, உள் வெப்பம், மற்றும் crustal change இடையிலான உறவுக்கு இயற்கை ஆய்வகமாக செயல்படுகின்றன. ஒவ்வொரு புதிய கருவி பார்வையும் அந்த உறவைக் கூடுதலாகக் கூர்மையாக்குகிறது.
வழங்கப்பட்ட பொருளின் படி, Juno-வின் பங்களிப்பு, உரையாடலின் ஒரு பகுதியை உடனடி மேற்பரப்புக்குக் கீழே நகர்த்துவதாகும். இது Io-வின் ஆழ்ந்த உள் பகுதியை நேரடியாக வெளிப்படுத்தவில்லை, ஆனால் காணக்கூடிய மேற்பரப்பு நடத்தை மற்றும் அதற்குக் கீழேயுள்ள மறைந்த வெப்ப இயந்திரத்திற்கிடையே ஒரு பாலத்தை அமைக்கிறது. relentless geological motion-ஆல் வரையறுக்கப்படும் ஒரு நிலவிற்கு, கூடுதல் சில மீட்டர் நுண்ணறிவும் அறிவியல் ரீதியாக அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கலாம்.
புதிய ஆராய்ச்சி ஏற்றுக்கொள்ளப்படும்போது, அதன் பரந்த முக்கியத்துவம் ஒரே தலைப்பு எண்ணை விட முறைமையிலேயே அதிகமாக இருக்கலாம். Jupiter-க்காக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு spacecraft, microwave sounding ஒரு எரிமலை நிலவின் மேல்மட்ட உபமேற்பரப்பை வகைப்படுத்த உதவ முடியும் என்பதை காட்டியுள்ளது. இது இன்றைய Io-வை புரிந்துகொள்ளவும், Solar System-இல் வேறு இடங்களில் உள்ள செயலில் இருக்கும் உலகங்களின் எதிர்கால கண்காணிப்புகளை வடிவமைக்கவும் கருவித் தொகுப்பை விரிவாக்குகிறது.
This article is based on reporting by Universe Today. Read the original article.
Originally published on universetoday.com




