Nog iets minder dan een jaar en dan komt ruimtesonde Juno aan bij Jupiter. Hopelijk komen we dan eindelijk te weten wat er onder het dikke wolkendek van Jupiter schuilgaat en hoe de gasreus precies is ontstaan.

Jupiter is een fantastische planeet om te zien. Het dikke wolkendek doet denken aan een woelig schilderij. Niet in de laatste plaats door die enorme rode vlek: een cycloon die al honderden jaren op Jupiter actief is. Maar Jupiter is niet alleen mooi. De gasreus is ook heel mysterieus. Want wat gaat er precies onder dat wolkendek schuil? En hoe is de planeet ontstaan?

Juno
Om een antwoord te krijgen op die – en vele andere – vragen, werd in 2011 de ruimtesonde Juno gelanceerd. De belangrijkste missie van de sonde? De oorsprong en de evolutie van Jupiter blootleggen en ons zo ook meer inzicht geven in de babyjaren van ons zonnestelsel.

Beetje hulp
Jupiter is nogal een eindje van ons verwijderd. Juno doet dan ook zo’n vijf jaar over de reis. Maar de ruimtesonde staat er niet alleen voor. Zo kreeg deze in 2013 hulp van onze eigen aarde. De sonde passeerde de aarde op amper 500 kilometer afstand en kreeg daarbij een flinke duw van onze planeet. Met die versnelling in de benen haastte Juno zich vervolgens richting Jupiter.
juno

De oorsprong en evolutie van Jupiter
Hoe is het zonnestelsel ontstaan? Het begon allemaal met het ineenstorten van een enorme gas- en stofwolk (oftewel: een nevel) en de geboorte van onze zon. Net als onze zon bestaat ook Jupiter voor het grootste deel uit waterstof en helium. Dat wijst erop dat deze kort na het ontstaan van onze zon het levenslicht moet hebben gezien en zich het materiaal dat na de geboorte van de zon was overgebleven, heeft toegeëigend. De grote vraag is echter: hoe? Wetenschappers hebben daar twee theorieën over. De eerste theorie veronderstelt dat een onstabiel deel van de nevel ineenstortte en Jupiter vormde. Een tweede theorie stelt dat eerst een grote kern ontstond die vervolgens al dat gas middels zijn eigen zwaartekracht naar zich toetrok. Juno moet aantonen of Jupiter een vaste kern heeft en dus bewijs leveren voor één van deze twee theorieën.

De babyjaren van ons zonnestelsel
Juno kan ons ook meer vertellen over het jonge zonnestelsel. In tegenstelling tot de aarde heeft Jupiter – dankzij zijn enorme massa – nog steeds zijn originele samenstelling.

Atmosfeer
Juno zal ook diep in de atmosfeer van Jupiter gaan turen. De ruimtesonde moet onder meer de samenstelling en temperatuur van die atmosfeer vaststellen en de bewegingen van de wolken in kaart brengen. Ook zal Juno achterhalen hoeveel water er in de atmosfeer van Jupiter te vinden is.

Over Juno
Om al die missiedoelen na te kunnen streven, is Juno uitgerust met tal van instrumenten. Bijvoorbeeld ultraviolet- en infraroodcamera’s om foto’s te kunnen maken van de atmosfeer en aurora’s. Maar ook instrumenten om het zwaartekrachtsveld en magnetisch veld van Jupiter te kunnen vereeuwigen. En de zogenoemde JunoCam: een kleurencamera waarmee spectaculaire close-up foto’s van Jupiter kunnen worden gemaakt. Deze camera moet de eerste gedetailleerde beelden van Jupiters polen opleveren.

De meest gevaarlijke straling vinden we ter hoogte van de evenaar van Jupiter. In dit gebied bewegen kleine deeltjes - ionen en elektronen - zich bijna net zo snel als het licht voort. Ook al zijn de deeltjes klein, ze kunnen de elektronica aan boord van Juno ruïneren. Naarmate de missie verder komt, zal de afstand tussen Juno en dit gevaarlijke stralingsgebied kleiner worden. Hoewel Juno het gevaarlijkste stralingsgebied zal blijven mijden, zal een deel van de elektronica waarschijnlijk ergens rond het achtste rondje rond Jupiter al de geest geven. Het gaat dan onder meer om de JunoCam. Afbeelding: NASA.

De meest gevaarlijke straling vinden we ter hoogte van de evenaar van Jupiter. In dit gebied bewegen kleine deeltjes – ionen en elektronen – zich bijna net zo snel als het licht voort. Ook al zijn de deeltjes klein, ze kunnen de elektronica aan boord van Juno ruïneren. Naarmate de missie verder komt, zal de afstand tussen Juno en dit gevaarlijke stralingsgebied kleiner worden. Hoewel Juno het gevaarlijkste stralingsgebied zal blijven mijden, zal een deel van de elektronica waarschijnlijk ergens rond het achtste rondje rond Jupiter al de geest geven. Het gaat dan onder meer om de JunoCam. Afbeelding: NASA.

Baantjes trekken
Zover is het echter nog niet: eerst zal Juno zijn lange reis richting Jupiter moeten voltooien. De sonde heeft nog miljoenen kilometers voor de boeg. Naar verwachting arriveert deze begin juli 2016 bij de gasreus. Juno zal dan in een ellipsvormige baan rond Jupiter gaan cirkelen. Vanuit die baan kan Juno de planeet het beste in kaart brengen, zonder dat de ruimtesonde bedreigd wordt door de gevaarlijke straling ter hoogte van de evenaar van Jupiter (zie ook de afbeelding hierboven). Het is de bedoeling dat Juno 33 baantjes rond Jupiter maakt en tijdens elke ronde een ander deel van Jupiter bestudeert. Tijdens elk baantje rond Jupiter zal Juno de afstand tot de wolken van Jupiter tot zo’n 5000 kilometer verkleinen.

Over Jupiter
Jupiter is de grootste planeet in ons zonnestelsel. De planeet heeft een massa die 300 keer groter is dan de massa van onze aarde. De planeet bezit tientallen manen, waaronder het veelbelovende Europa, de zeer actieve Io en de grootste maan van ons zonnestelsel: Ganymedes. Jupiter doet er tien uur over om een rondje rond zijn eigen as te draaien. Een rondje rond de zon duurt twaalf aardse jaren.

Zonne-energie
Zodra Juno eenmaal bij Jupiter is aangekomen, moet niet alleen rekening worden gehouden met de gevaarlijke straling rond Jupiter. Het is ook zaak dat Juno de zon in de gaten houdt. De ruimtesonde is namelijk uitgerust met drie enorme zonnepanelen die de sonde op grote afstand van de zon van voldoende energie moeten voorzien. De zonnepanelen zijn zo’n 2,7 meter breed en 8,9 meter lang. Eenmaal bij Jupiter aangekomen genereren ze zo’n 450 watt aan elektriciteit. In zekere zin zijn de zonnepanelen een primeur: nog nooit heeft een ruimtesonde op zo’n grote afstand van de zon (Jupiter is zo’n vijf keer verder van de zon verwijderd dan de aarde) gebruik gemaakt van zonnepanelen.

Als Juno straks na een lange reis bij Jupiter aankomt, verwachten onderzoekers heel wat antwoorden. Juno heeft ongeveer een jaar de tijd om die te verzamelen. Daarna zal de sonde zich in de atmosfeer van Jupiter boren en verbranden.