چه فضاپیمایی می‌تواند داخل غول‌های گازی مثل مشتری پرواز کند؟

ناسا تاکنون سه فضاپیما را وارد غول‌های گازی کرده است. دو فضاپیمای گالیله و کاسینی در پایان مأموریت خود به ترتیب با جو مشتری و زحل برخورد کردند؛ اما فضاپیمای گالیله با کاوشگری همراه بود که برای حرکت در جو یک غول گازی طراحی شده بود.

ناسا پس از یک ساعت، تماس خود را با کاوشگر گالیله در فاصله‌ی ۱۵۰ کیلومتری از جو مشتری از دست داد. دانشمندان هنوز مطمئن نیستند یک کاوشگر تا چه اندازه می‌تواند در یک غول گازی نفوذ و فشار و دمای بالای جو سیاره‌هایی مثل مشتری را تحمل کند. آیا روزی فضاپیمایی ساخته می‌شود که بتواند به اعماق غول‌های گازی مثل مشتری و زحل نفوذ کند؟ این سیاره‌ها فاقد سطح یکپارچه هستند؛ در نتیجه فضاپیما چگونه می‌تواند در جو‌ آن‌ها پرواز کند؟ به نقل از لیگ فلچر، استادیار علوم سیاره‌ای دانشگاه لیکستر بریتانیا، پاسخ کوتاه به این پرسش «نه» است. فضاپیما نمی‌تواند در یک غول گازی دوام بیاورد. او می‌گوید:

مشکل پرواز در غول گازی به دلیل افزایش فشار، چگالی و دما در ارتفاعات پایین‌تر است. نزدیک به مرکز مشتری، گازهای هیدروژن به فلز مایع تبدیل می‌شوند و دمای این بخش را به دمای سطح خورشید می‌رسانند.

برای درک فشار در نزدیکی مرکز مشتری، گودال ماریانا، عمیق‌ترین نقطه‌ی زمین را در نظر بگیرید. در عمق ۱۱ کیلومتری از این گودال فشار به ۱۰۰ هزار کیلوپاسکال می‌رسد. فشار سطح دریا تنها ۱۰۰ کیلوپاسکال است؛ اما در مرکز مشتری فشار به ۱۰۰ میلیون کیلوپاسکال می‌رسد. در چنین فشار بالایی دما به ده‌ها هزار درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد.

در چنین نقطه‌ای فضاپیما تنها شکسته یا ذوب نمی‌شود بلکه اتم‌های آن به‌طور کامل تجزیه می‌شوند. کاوشگر ایده‌آل برای نفوذ به غول گازی باید در درجه‌ی اول به شکل گلوله طراحی شود تا ویژگی آیرودینامیک آن بهبود پیدا کند و بتواند تا حد ممکن در جو غول گازی نفوذ کند. فضاپیما در ارتفاعات پایین‌تر با ابرهای آمونیاک روبه‌رو می‌شود و به دلیل پدیده‌ی مشابه پخش نور که در زمین رخ می‌دهد، از میان آسمان‌های آبی عبور می‌کند.

گالیله و کاوشگر آن و کاسینی و فضاپیمای فرضی گلوله‌مانند همه به اتم‌های مجزایی در غول‌های گازی تبدیل می‌شوند؛ اما این اتم‌‌ها برای همیشه به اجزای غول گازی تبدیل می‌شوند و کاملا نابود نمی‌شوند.