Niedawno na orbitę wokół Jowisza weszła sonda Juno. Trudno uwierzyć, ale w trwającej ponad pół wieku erze lotów kosmicznych to dopiero druga misja specjalnie dedykowana badaniom tej największej planety Układu Słonecznego. Pierwszą była sonda Galileo, która w latach 1995-2003 przeprowadziła szczegółowe badania gazowego olbrzyma i jego księżyców. Z zakurzonych fragmentów mego twardego dysku odkopałem napisany 13 lat temu dla jednego z tygodników artykuł, który podsumowuje misję Galileo. Zamieszczam go tu z drobnymi zmianami i uaktualnieniami. Może kogoś zainteresuje, gdyż przedstawia on w miarę współczesną wiedzę o Jowiszu i jego systemie -- w ostatnich latach w badaniach Jowisza niewiele się działo.
Samobójstwo Galileusza
W nocy 7 stycznia 1610 r. włoski uczony Galileo Galilei, zwany po polsku Galileuszem, po raz pierwszy skierował swoją niedawno skonstruowaną lunetę na Jowisza. Jego przyrząd był - jak na dzisiejsze standardy - niezwykle prymitywny, pozwalał jednak dostrzec tarczę planety. Obok niej Galileusz zauważył trzy jasne gwiazdy. Przez następne kilka nocy uczony kontynuował obserwacje i stwierdził, że te cztery gwiazdy (odkrył bowiem także czwartą) cały czas znajdowały się blisko Jowisza, choć ich konfiguracja stale ulegała zmianom. Wiadomo, że planety zmieniają położenie na niebie przesuwając się na tle gwiazd, które dla ziemskiego obserwatora wydają się nieruchome; te zaś cztery "gwiazdy" w jakiś tajemniczy sposób podążały za Jowiszem! Wniosek mógł być tylko jeden: zauważone obiekty to nie gwiazdy, ale satelity planety, razem z nią pędzące w przestrzeni.
Odkrycie Galileusza to jedno z najważniejszych osiągnięć siedemnastowiecznej nauki. Dawało ono mocne argumenty zwolennikom heliocentrycznej teorii Kopernika, będącej wówczas jedynie niesprawdzoną hipotezą, i pokazywało, że układ planetarny zawiera więcej ciał niż do tej pory sądzono. Nazwa Galileo, jaką NASA nadała sondzie wystrzelonej w kierunku Jowisza 18 października 1989 r., wydaje się więc szczególnie odpowiednia. W trakcie znacznie dłuższej niż początkowo zakładano misji sonda ta dokonała niezwykłych odkryć i przekazała na Ziemię ogromną ilość bezcennych danych, a 21 września 2003 r. zakończy swoją działalność spektakularnym samobójstwem. (Tak się rzeczywiście stało).
Jowisz to zdecydowanie największa planeta Układu Słonecznego. Jej masa jest ponad 300 razy większa od masy Ziemi, zaś średnica jedenastokrotnie przekracza średnicę naszej planety. W odróżnieniu od Ziemi czy Marsa, Jowisz nie ma twardej powierzchni; z tego względu nazywany jest często gazowym olbrzymem. Nazwa ta jest jednak nieco myląca, gdyż - jak wynika z badań teoretycznych - większa część wnętrza planety zbudowana jest z ciekłego wodoru, wykazującego właściwości metaliczne. W samym środku znajduje się zapewne skalno-lodowe jądro.
Z powodu ogromnej masy grawitacja, jaką wywiera Jowisz, jest w stanie istotnie zmieniać orbity komet, asteroid i innych drobnych ciał Układu Słonecznego. Sam Jowisz zresztą ze swymi licznymi księżycami przypomina układ planetarny w miniaturze. Znamy już ponad pięć tuzinów naturalnych satelitów tej planety. (Obecnie lista księżyców Jowisza liczy 67 pozycji). Znaczna większość tych księżycówe to bardzo drobne ciała o rozmiarach zaledwie kilku kilometrów. Na tle tej kosmicznej drobnicy wyróżniają się Księżyce Galileuszowe (czyli te, które odkrył Galileusz). Nadano im imiona mitycznych postaci w specyficzny sposób związanych z królem bogów: Io, Europa, Ganimedes i Kallisto. Mają rozmiary zbliżone do naszego ziemskiego Księżyca, ale każdy z nich wykazuje charakterystyczne dla siebie cechy.
Z tych wszystkich powodów Jowisz jest niezwykle ciekawym obiektem dla naukowców, dlatego NASA już w pierwszej połowie lat siedemdziesiątych zaczęła wysyłać w jego kierunku statki kosmiczne. Wszystkie wcześniejsze sondy – Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 i Voyager 2 - złożyły jednak Jowiszowi jedynie krótką wizytą i pognały dalej w kosmos. Galileo miał stać się pierwszym sztucznym satelitą tej planety i przez całe lata zbierać o niej informacje.
Pierwsze interesujące dane Galileo przekazał na Ziemię zanim jeszcze dotarł do Jowisza. W trakcie swej podróży przeleciał w pobliżu dwóch asteroid. Asteroidy (zwane inaczej planetoidami) to stosunkowo drobne ciała niebieskie; znaczna większość z nich krąży między orbitami Marsa i Jowisza. Asteroidy mają niemiły zwyczaj co pewien czas (na szczęście niezbyt często!) spadać na Ziemię, wywołując katastrofy na globalną skalę; dlatego wszelkie informacje na ich temat są bardzo cenne. 29 października 1991 r. Galileo zbliżył się do planetoidy Gaspra na odległość zaledwie 1,5 tysiąca kilometrów i przesłał dokładne zdjęcia jej powierzchni. Asteroidę Ida sonda minęła w nieco większej odległości, była jednak w stanie odkryć jej mikroskopijny księżyc - Daktyl.
7 grudnia 1995 r. Galileo wszedł na orbitę wokółjowiszową. Zanim to jednak nastąpiło, od sondy oddzielił się próbnik. Jego zadaniem było zanurkowanie w gęstej atmosferze planety i przesłanie stamtąd informacji o jej składzie chemicznym, temperaturze, ciśnieniu i innych parametrach. Próbnik przez godzinę wysyłał sygnały radiowe, po czym został sprasowany przez ogromne ciśnienie. Z zebranych przez niego danych wynika, że w atmosferze Jowisza wieją potężne wiatry, przy których nasze cyklony wyglądają jak niewinne zefirki. Zdarzają się też pioruny znacznie silniejsze niż na Ziemi. Biorąc dodatkowo pod uwagę, że atmosfera Jowisza składa się głównie z wodoru i helu z domieszkami metanu i amoniaku, nie jest to miejsce, które można by polecać w przewodnikach turystycznych...
W zamyśle misja Galileo miała trwać dwa lata, ponieważ jednak po upływie tego czasu jego urządzenia działały sprawnie, zdecydowano się znacznie ją przedłużyć. Krążąc wokół Jowisza sonda mogła dokładnie obejrzeć planetę i wielokrotnie zbliżyć się do jej księżyców. Jednym z ciekawszych zadań było mierzenie pól magnetycznych. Już wcześniej wiadomo było, że Jowisz ma najsilniejsze pole magnetyczne w Układzie Słonecznym. Jego magnetosfera chwyta cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym powodując, że natężenie promieniowania kosmicznego w pobliżu planety jest ogromne, stanowiąc zagrożenie dla życia ewentualnych przyszłych astronautów. Okazało się, że Księżyce Galileuszowe mają wpływ na magnetosferę Jowisza; niektóre z nich (Ganimedes) generują własne pole magnetyczne, inne (Io) istotnie modyfikują pole planety.
Najciekawsze dane, jakich dostarczył Galileo, związane były właśnie z księżycami. Okazało się, że Ganimedes i Kallisto przypominają nieco nasz Księżyc, choć w dużym stopniu są zbudowane z lodu. Krążąca stosunkowo blisko Jowisza Io to najbardziej aktywne wulkanicznie ciało w całym Układzie Słonecznym. Aktywność ta jest wywołana przez ogromne siły grawitacyjne macierzystej planety. Całą powierzchnię księżyca pokrywa siarka, która wydostaje się z wnętrza. Część cząsteczek wyrzucanych przez wulkany opuszcza całkowicie księżyc i zasila gorący gaz wypełniający magnetosferę Jowisza. Najbardziej sensacyjne odkrycia dotyczyły jednak Europy. Już wcześniej wiedziano, że pokrywa ją warstwa lodu, nie było jednak jasne, czy spoczywa on na twardej skale, czy też pływa po oceanie ciekłej wody. Przekazane przez Galileo dane dotyczące pola magnetycznego księżyca pokazały, że znacznie bardziej prawdopodobna jest ta druga hipoteza.
Odkrycie wody na Europie wywołało olbrzymi oddźwięk. Woda jest niezbędnym czynnikiem dla powstania życia, dlatego w podlodowym oceanie mogły rozwinąć się jego proste formy. Natychmiast więc pojawiły się pomysły, aby na Europę posłać lądownik z urządzeniem zdolnym do przewiercenia lodu i dotarcia do oceanu.
Niestety, zapały te szybko uległy ostudzeniu. Z dokładniejszej analizy wynika, że grubość lodu na Europie wynosi jakieś 20 kilometrów, zbyt wiele, by można się było przez niego przebić nawet przy zastosowaniu najnowocześniejszej techniki. Na dotarcie do oceanu na Europie przyjdzie nam zapewne czekać wiele lat.
Misja sondy Galileo dobiega teraz kresu. Początkowo zakładano, że po wyczerpaniu zapasów energii będzie ona spokojnie krążyć wokół Jowisza przez nieokreślony czas. Po odkryciu oceanu na Europie naukowcy z NASA zmienili jednak plany. Istnieje niewielkie, ale realne prawdopodobieństwo, że Galileo trafi kiedyś przypadkiem w ten księżyc. Jeżeli na pokładzie sondy uchowały się jakieś ziemskie bakterie, mogłyby one zacząć rozwijać się na Europie i zakłócić przyszłe badania życia na tym ciele niebieskim. Zdecydowano więc, że Galileo uderzy w olbrzymią planetę. Orbitę sondy skorygowano w tak, by 21 września doszło do kolizji z Jowiszem. Galileo podzieli los próbnika badającego atmosferę Jowisza i rozpłynie się w niej bez śladu. W ten dramatyczny sposób zakończy się jedna z najbardziej owocnych misji kosmicznych w historii.
