Missió de la NASA per investigar un dels mons més insòlits del Sistema Solar: l'estrany Tritó.

TEMES: JPLMoonsNASANeptunePopularTriton

Per LABORATORI DE PROPULSIÓ JET del 18 de juny de 2020.

Un dels quatre conceptes considerats per a una missió del programa de descobriment, Trident investigaria un dels mons més insòlits del sistema solar.

Quan la nau Voyager 2 de la NASA va volar per l'estranya lluna de Neptú, Triton, fa tres dècades, va escriure un cliffhanger planetari de ciències.

La Voyager 2 és l'única nau espacial que ha passat per sobre de Neptú i va deixar moltes preguntes sense resposta. Les vistes eren tan impressionants com desconcertants, revelant massissos i foscos plomalls de material gelat que surten de la superfície de Triton. Però com? Les imatges demostraven que el paisatge gelat era jove i que havia estat recalcat una vegada i una altra amb material fresc. Però, quin material i des d’on?

Com podia encara estar activa una antiga lluna sis vegades més lluny del Sol que Júpiter? Hi ha alguna cosa al seu interior que sigui prou càlid per conduir aquesta activitat?

Una nova missió que competeix per a la selecció del programa de descobriment de la NASA té com a objectiu desenredar aquests misteris. Anomenat Trident, com la llança de tres puntes portada per l’antic déu romà del mar Neptú, l’equip és un dels quatre que desenvolupa estudis de concepte per a noves missions. L'estiu 2021 serà seleccionat fins a dos per convertir-se en una missió de ple dret i es llançarà més tard en la dècada.

Investigar com Triton ha canviat amb el pas del temps donaria als científics una millor comprensió de com evolucionen i funcionen els cossos del sistema solar.

Les rareses de Tritó podrien omplir un almanac: a mesura que gira Neptú, Tritó orbita en sentit contrari. Cap altra lluna gran del sistema solar no ho fa. I l’òrbita de Triton es troba en una inclinació extrema, compensada amb l’equador de Neptú en 23 graus. Tritó és a prop de les tres quartes parts del diàmetre de la nostra pròpia Lluna. Probablement va emigrar del cinturó de Kuiper, una regió més enllà del Neptú de cossos gelats que quedaven del sistema solar primerenc.

Tritó també té una atmosfera inusual: plena de partícules carregades, una capa anomenada ionosfera és 10 vegades més activa que la de qualsevol altra lluna del sistema solar.

Aquest darrer tret és especialment estrany, perquè les ionosferes generalment es carreguen per energia solar. Però Tritó i Neptú estan molt lluny del Sol, 30 vegades més lluny del Sol que la Terra, per la qual cosa una altra font d’energia ha d’estar en funcionament. (Es necessita 165 anys a la Terra per Neptú a completar una òrbita al voltant del Sol.)

I el clima de Triton és dinàmic i canviant, amb un flux constant de matèria orgànica, probable nitrogen, que neva a la superfície.

"Triton ha estat sempre un dels cossos més emocionants i intrigants del sistema solar", va dir Louise Prockter, directora de l'Associació de Recerca Espacial de l'Institut i Universitats Lunar i Planetari de Houston. Com a investigadora principal, dirigiria la missió Trident proposada i el Laboratori de Propulsió a Jet de la NASA al sud de Califòrnia ho gestionaria. "Sempre m'han encantat les imatges del Voyager 2 i les seves visions tímides d'aquesta lluna estranya i boja que ningú entén", va afegir Prockter.

Trident exploraria la nou lluna més gran de Neptú, Triton, que és potencialment un món oceànic amb aigua líquida sota la seva escorça gelada. Trident pretén respondre les preguntes exposades a la il·lustració gràfica anterior. Crèdit: NASA / JPL-Caltech

Un enfocament de tres punts

Són especialment intrigants aquells misteriosos plomalls que van veure Voyager 2. Es pensa que els plums que es veuen a la lluna de Saturn Enceladus, i possiblement presents a la lluna Europa de Júpiter, es deuen a l’aigua de l’interior forçada per gruixudes escorces gelades. Si un oceà és la font dels plomals de Triton (que es troba molt més lluny al sistema solar que Europa i Enceladus), el descobriment donaria als científics informació nova sobre com es formen els oceans interiors. A diferència d'altres mons oceànics coneguts, el potencial de l'oceà de Tritó es va desenvolupar després que fos capturat per la gravetat de Neptú.

També s'ampliaria la comprensió dels científics sobre on podríem trobar aigua. Esbrinar quins factors porten a que un cos del sistema solar tingui els ingredients necessaris perquè sigui habitable, com ara l’aigua, és un dels tres objectius principals de Trident. La nau espacial portaria un instrument per sondar el camp magnètic de la Lluna per determinar si un oceà es troba dins, mentre que altres instruments investigarien la intensa ionosfera, l'atmosfera rica en orgànics i les característiques estranyes.

Un segon objectiu és explorar terrenys vasts i no vistos Triton ofereix la superfície sòlida sense explorar més gran del sistema solar d’aquest costat del cinturó de Kuiper. La major part del que sabem de la lluna prové de les dades de Voyager 2, però només hem vist el 40% de la superfície de la Lluna. Trident faria el mapa de la resta de la resta.

I Trident faria servir la seva càmera d'imatge de fotograma complet per capturar la mateixa àrea que era imaginada per Voyager 2, rica en plom, a la totalitat de "Neptú-lluentor", quan la llum reflectida del Sol il·lumina el costat fosc de Tritó. D’aquesta manera, els científics podrien observar canvis des de l’última visita i obtenir més informació sobre l’actitud de Triton.

El tercer objectiu principal de Trident és comprendre com aquesta superfície misteriosa continua renovant-se. La superfície és notablement jove, geològicament parlant (possiblement només deu milions d’anys en un sistema solar de 4.600 milions d’anys d’antiguitat) i gairebé no té cràters visibles. També hi ha la qüestió de per què s’assembla tan diferent a les altres llunes glaçades, i presenta formes terrestres inusuals com “terrenys de cantaloupe

i “planes emmurallades” que sobresurten. Les respostes podrien donar llum sobre com es desenvolupen els paisatges en altres cossos gelats.

"El tritó és estrany, però, però, pertinent, estrany, per la ciència que podem fer allà", va dir el científic del projecte de Karl Mitchell Trident a JPL. "Sabem que la superfície té totes aquestes funcions que no havíem vist mai, la qual cosa ens motiva a voler saber" Com funciona aquest món? "

"Tal com vam dir a la NASA en la nostra proposta de missió, Triton no és només una clau per a la ciència del sistema solar, sinó que és un portaveu complet: un objecte del cinturó Kuiper capturat que va evolucionar, un món oceànic potencial amb plomes actives, una ionosfera energètica i una jove. , superfície única. "

https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/our-solar-system/overview/

Un enfocament de tres punts

Aquest model interactiu de Triton no està complet, sinó que es basa en les imatges disponibles. Per veure com es compara amb la nostra pròpia Lluna, fer zoom i donar-li la volta a les llunes o utilitzar la funció de cerca a la part inferior per obtenir més informació. Crèdit: NASA / JPL-Caltech

La data de llançament proposada a l'octubre de 2025 (amb una còpia de seguretat a l'octubre de 2026) aprofitaria una finestra un cop en 13 anys, quan la Terra s'alinea correctament amb Júpiter. La nau espacial utilitzaria l'atracció gravitatòria de Júpiter com a fona directament a Triton per a una trobada prolongada de 13 dies el 2038.

"Els dissenyadors i navegants de la missió són molt bons en això", va dir William Frazier, enginyer de sistemes de projecte de Trident, de la JPL. "Després de 13 anys de volar a través del sistema solar, podem confiar amb confiança la vora superior de l'atmosfera de Triton, que és força confusa".

I pot semblar que el temps es mou lentament a les portes exteriors del sistema solar, on els anys de Neptú són llargs. Irònicament per a Triton, la línia de temps llarga presenta limitacions. Si Trident arriba abans del 2040, l'equip podria realitzar la prova del que alimenta l'activitat del plomall. Més tard, i el Sol es desplaça massa cap al nord ... durant els propers cent anys.

Més informació sobre les propostes de la Missió de Discovery seleccionades per desenvolupar estudis de concepte aquí.