Vänster:Anländer till Uranus 1986, Voyager 2 observerade en blåaktig klot med subtila drag. Ett dislager gömde de flesta av planetens molndrag från synen. Höger:Den här bilden av Neptunus producerades från Voyager 2 och visar den stora mörka fläcken och dess följeslagare ljusa fläck. Kredit:Vänster:NASA/JPL-Caltech - Höger:NASA
En NASA-ledd och NASA-sponsrad studie av potentiella framtida uppdrag till de mystiska "isjätten" planeterna Uranus och Neptunus har släppts – den första i en serie uppdragsstudier som NASA kommer att genomföra till stöd för nästa Planetary Science Decadal Survey. Resultaten av denna och framtida studier kommer att användas när Decadal Survey överväger NASA:s planetära vetenskapsprioriteringar från 2022-2032. Studien identifierar de vetenskapliga frågorna ett isjätteuppdrag bör ta itu med, och diskuterar olika instrument, rymdskepp, flygvägar och tekniker som skulle kunna användas.
"Denna studie argumenterar för vikten av att utforska åtminstone en av dessa planeter och hela dess miljö, som inkluderar överraskande dynamiska isiga månar, ringar och bisarra magnetfält, " sa Mark Hofstadter från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, en av de två medordförandena i vetenskapsteamet som producerade rapporten. European Space Agency (ESA) deltog också i studien.
Hittills, Uranus och Neptunus har kortvarigt besökts av en rymdfarkost, Voyager 2. Voyager flög snabbt förbi Uranus 1986 och Neptunus 1989, som en del av sin stora upptäcktsresa som tidigare tog den av Jupiter och Saturnus.
Sa medordförande Amy Simon från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, "Vi vet inte hur dessa planeter bildades och varför de och deras månar ser ut som de gör. Det finns grundläggande ledtrådar om hur vårt solsystem bildades och utvecklades som bara kan hittas genom en detaljerad studie av en, eller helst båda, av dessa planeter."
En mängd olika potentiella uppdragskoncept diskuteras i studien, inklusive orbiters, förbiflygningar och sonder som skulle dyka in i Uranus atmosfär för att studera dess sammansättning. En smalvinkelkamera skulle skicka data tillbaka till jorden om isjättarna och deras månar. Uranus har 27 kända månar, medan Neptunus har 14.
Illustration av kompositionsskillnader mellan de gigantiska planeterna och deras relativa storlekar. Jorden visas för jämförelse. Jupiter och Saturnus är främst gjorda av väte och helium, de jordiska planeterna är nästan ren sten, medan Uranus och Neptunus tros vara till stor del superkritiskt flytande vatten. Kredit:JPL/Caltech, baserat på material från Lunar and Planetary Institute
Kollektivt, Uranus och Neptunus kallas isgigantiska planeter. Trots det namnet, relativt lite fast is tros finnas i dem idag, men man tror att det finns ett enormt flytande hav under deras moln, som står för ungefär två tredjedelar av deras totala massa. Detta gör dem fundamentalt olika från gasjättens planeter, Jupiter och Saturnus (som är ungefär 85 procent gas i massa), och jordiska planeter som jorden eller Mars, som i princip är 100 procent rock. Det är inte klart hur eller var isgigantiska planeter bildas, varför deras magnetfält är konstigt orienterade, och vad som driver geologisk aktivitet på några av deras månar. Dessa mysterier gör dem vetenskapligt viktiga, och denna betydelse förstärks av upptäckten att många planeter runt andra stjärnor verkar likna våra egna isjättar.
Det är nu upp till nästa decenniumundersökning att rekommendera vetenskapliga prioriteringar för NASA för nästa decennium. NASA kommer sedan att avgöra om och när man ska flyga ett uppdrag som är lyhört för dessa prioriteringar.
