Την περασμένη εβδομάδα, την Τρίτη, 20 Σεπτεμβρίου, η NASA ανακοίνωσε ότι είχαν κάνει μερικά ενδιαφέροντα ευρήματα σχετικά με το παγωμένο φεγγάρι του Δία Europa. Αυτά βασίστηκαν σε εικόνες που ελήφθησαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, οι λεπτομέρειες των οποίων θα κυκλοφορούσαν την επόμενη εβδομάδα. Περιττό να πούμε, από τότε, η επιστημονική κοινότητα και το ευρύ κοινό περίμεναν με δόλωμα.
Νωρίτερα σήμερα (26 Σεπτεμβρίου) η NASA τερμάτισε την αναμονή και ανακοίνωσε τα ευρήματα του Hubble κατά τη διάρκεια μιας διάσκεψης της NASA Live. Σύμφωνα με την επιτροπή της NASA, η οποία απαρτίζεται από μέλη της ερευνητικής ομάδας, αυτή η τελευταία αποστολή παρατήρησης της Ευρώπης αποκάλυψε στοιχεία για λοφία αλατούχου νερού που προέρχονταν από την επιφάνεια του Europa. Εάν είναι αλήθεια, αυτό θα σήμαινε ότι ο ωκεανός της επιφάνειας του φεγγαριού θα ήταν πιο προσιτός από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Χρησιμοποιώντας το όργανο διαστημικού τηλεσκοπίου φασματογράφου του Hubble (STIS), η ομάδα πραγματοποίησε παρατηρήσεις του Δία και του Europa στο υπεριώδες φάσμα κατά τη διάρκεια 15 μηνών. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο Europa πέρασε μπροστά από τον Δία (αποκρύφθηκε ο γίγαντας αερίου) σε 10 ξεχωριστές περιπτώσεις.
Και σε τρεις από αυτές τις περιπτώσεις, η ομάδα είδε τι φαινόταν να ρέει νερό από την επιφάνεια. Αυτά τα λοφία εκτιμάται ότι φτάνουν έως και 200 χλμ. (125 μίλια) από τη νότια περιοχή της Ευρώπης πριν (πιθανώς) βρέξει πίσω στην επιφάνεια, καταθέτοντας πάγο νερού και υλικό από το εσωτερικό.
Ο σκοπός της παρατήρησης ήταν να εξεταστεί η πιθανή εκτεταμένη ατμόσφαιρα της Ευρώπης (γνωστή και ως εξώσφαιρα). Η μέθοδος που χρησιμοποίησε η ομάδα ήταν παρόμοια με εκείνη που χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση ατμοσφαιρών γύρω από τους εξωηλιακούς πλανήτες. Όπως εξήγησε ο William Sparks του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη (και ο αρχηγός της ομάδας) σε δελτίο τύπου της NASA:
«Η ατμόσφαιρα ενός εξωηλιακού πλανήτη μπλοκάρει μερικά από τα αστέρια που βρίσκονται πίσω του. Εάν υπάρχει μια λεπτή ατμόσφαιρα γύρω από την Ευρώπη, έχει τη δυνατότητα να εμποδίσει λίγο από το φως του Δία, και θα μπορούσαμε να το δούμε ως σιλουέτα. Έτσι ψάχναμε για χαρακτηριστικά απορρόφησης γύρω από το άκρο του Europa καθώς διέσχισε το ομαλό πρόσωπο του Δία. "
Όταν κοίταξαν τον Europa χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνική, παρατήρησαν ότι μικρά μπαλώματα στην επιφάνεια ήταν σκοτεινά, υποδηλώνοντας την απορρόφηση του υπεριώδους φωτός. Αυτό αντιστοιχούσε σε προηγούμενες εργασίες του Lorenz Roth (του Southwest Research Institute) και της ομάδας ερευνητών του το 2012. Αυτή τη στιγμή, εντόπισαν ενδείξεις υδρατμών που προέρχονταν από τη νότια πολική περιοχή της Ευρώπης.
Όπως έδειξαν σε ένα έγγραφο που περιγράφει λεπτομερώς τα αποτελέσματά τους - με τίτλο "Transient Water Vapor at the Europa's South Pole" - η ομάδα του Roth βασίστηκε επίσης σε παρατηρήσεις υπεριώδους ακτινοβολίας που έγιναν χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Hubble. Σημειώνοντας μια στατιστικά συμπτωματική ποσότητα εκπομπών υδρογόνου και οξυγόνου, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτό ήταν το αποτέλεσμα της εξάτμισης υδρατμών που διασπάται από την ακτινοβολία του Δία (μια διαδικασία γνωστή ως ραδιόλυση).
Αν και οι μέθοδοι τους διέφεραν, ο Sparks και η ερευνητική του ομάδα βρήκαν επίσης αποδεικτικά στοιχεία για αυτά τα φαινομενικά λοφία νερού, και στο ίδιο μέρος όχι λιγότερο. Με βάση τις τελευταίες πληροφορίες από το STIS, τα περισσότερα φαινομενικά λοφία βρίσκονται στην νότια πολική περιοχή του φεγγαριού, ενώ ένα άλλο φαίνεται να βρίσκεται στην περιοχή του ισημερινού.
«Όταν υπολογίζουμε με εντελώς διαφορετικό τρόπο την ποσότητα του υλικού που θα χρειαζόταν για να δημιουργήσουμε αυτά τα χαρακτηριστικά απορρόφησης, είναι αρκετά παρόμοιο με αυτό που βρήκε ο Roth και η ομάδα του», δήλωσε ο Sparks. «Οι εκτιμήσεις για τη μάζα είναι παρόμοιες, οι εκτιμήσεις για το ύψος των λοφίων είναι παρόμοιες. Το γεωγραφικό πλάτος των δύο υποψηφίων λοφίο που βλέπουμε αντιστοιχεί στην προηγούμενη δουλειά τους. "
Ένα άλλο ενδιαφέρον συμπέρασμα από αυτό και τη μελέτη του 2012 είναι η πιθανότητα αυτά τα λοφία νερού να είναι διαλείποντα. Βασικά, η Ευρώπη είναι ένας παλιρροιακός κλειδωμένος κόσμος, που σημαίνει ότι η ίδια πλευρά μας εμφανίζεται πάντα όταν διέρχεται από τον Δία. Αυτό συμβαίνει μία φορά κάθε 3,5 ημέρες, δίνοντας έτσι στους αστρονόμους και τους πλανητικούς επιστήμονες πολλές ευκαιρίες θέασης.
Αλλά το γεγονός ότι τα λοφία έχουν παρατηρηθεί σε κάποια σημεία και όχι άλλα φαίνεται να δείχνουν ότι είναι περιοδικά. Επιπλέον, η ομάδα του Roth προσπάθησε να εντοπίσει ένα από τα λοφία που παρατηρήθηκαν από τον Sparks και τους συναδέλφους του μια εβδομάδα αφότου το ανέφεραν. Ωστόσο, δεν μπόρεσαν να εντοπίσουν αυτήν την υποτιθέμενη πηγή νερού. Ως εκ τούτου, φαίνεται ότι τα λοφία, εάν υπάρχουν, είναι βραχύβια.
Αυτά τα ευρήματα είναι εξαιρετικά σημαντικά για δύο λόγους. Από τη μία πλευρά, είναι περαιτέρω στοιχεία ότι ένα ζεστό νερό, αλατούχος ωκεανός υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης. Από την άλλη, δείχνουν ότι οποιαδήποτε μελλοντική αποστολή στην Ευρώπη θα είναι σε θέση να έχει πρόσβαση σε αυτόν τον ωκεανό με θαλασσινό νερό με μεγαλύτερη ευκολία.
Από τότε Γαλιλαίος διαστημικό σκάφος πραγματοποίησε μια μύγα του φεγγαριού Jovian, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ένας εσωτερικός ωκεανός βρίσκεται κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης - ένας που έχει μεταξύ δύο και τρεις φορές περισσότερο νερό από όλους τους ωκεανούς της Γης. Ωστόσο, οι εκτιμήσεις για το πάχος του πάγου κυμαίνονται από πάχος μεταξύ 10 και 30 km (6–19 mi) - με ένα όλκιμο στρώμα «ζεστού πάγου» που αυξάνει το συνολικό του πάχος έως και 100 km (60 mi).
Γνωρίζοντας ότι το νερό φτάνει περιοδικά στην επιφάνεια μέσω ρωγμών στον πάγο θα σήμαινε ότι οποιαδήποτε μελλοντική αποστολή (η οποία πιθανότατα θα περιλαμβάνει υποβρύχιο) δεν θα έπρεπε να τρυπήσει τόσο βαθιά. Και λαμβάνοντας υπόψη ότι ο εσωτερικός ωκεανός της Ευρώπης θεωρείται ένα από τα καλύτερα στοιχήματά μας για εξεύρεση εξωγήινης ζωής, γνωρίζοντας ότι ο ωκεανός είναι προσβάσιμος είναι σίγουρα συναρπαστικά νέα.
Και οι ειδήσεις προκαλούν σίγουρα το δίκαιο μερίδιο του ενθουσιασμού για τους ανθρώπους που αναπτύσσουν επί του παρόντος την προτεινόμενη αποστολή της NASA στην Ευρώπη, η οποία έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει κάποια στιγμή στη δεκαετία του 2020. Όπως είπε η Δρ. Cynthia B. Phillips, Επιστήμονας Προσωπικού και Επικεφαλής Επιστημονικών Επικοινωνιών για το Πρόγραμμα Europa, στο Space Magazine μέσω email:
«Αυτή η νέα ανακάλυψη, χρησιμοποιώντας δεδομένα διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, είναι ένα ενδιαφέρον σημείο δεδομένων που βοηθά στην υποστήριξη της ιδέας ότι υπάρχουν ενεργά λοφία στη Europa σήμερα. Αν και δεν είναι απόλυτη επιβεβαίωση, οι νέοι Sparks et al. αποτέλεσμα, σε συνδυασμό με προηγούμενες παρατηρήσεις των Roth et al. (επίσης χρησιμοποιώντας HST αλλά με διαφορετική τεχνική), συνάδει με την παρουσία διαλείπων λοφίων που εκτοξεύουν υδρατμούς από το Νότιο Ημισφαίριο της Ευρώπης. Τέτοιες παρατηρήσεις είναι δύσκολο να πραγματοποιηθούν από τη Γη, ωστόσο, ακόμη και με το Χαμπλ, και έτσι αυτά τα αποτελέσματα παραμένουν ασαφή.
«Η επιβεβαίωση της παρουσίας ή της απουσίας λοφίων στην Ευρώπη, καθώς και η διερεύνηση πολλών άλλων μυστηρίων αυτού του παγωμένου ωκεανού κόσμου, θα απαιτήσει ένα ειδικό διαστημικό σκάφος στο σύστημα του Δία. Η NASA σχεδιάζει επί του παρόντος να στείλει ένα διαστημικό σκάφος πολλαπλών πτήσεων στην Ευρώπη, το οποίο θα έκανε πολλά κοντινά περάσματα από την Europa την επόμενη δεκαετία. Η ισχυρή σειρά επιστημονικών οργάνων του διαστημικού σκάφους θα είναι σε θέση να μελετήσει την επιφάνεια και την επιφάνεια του Europa με άνευ προηγουμένου λεπτομέρειες, και εάν υπάρχουν λοφία, θα είναι σε θέση να τα παρατηρήσει άμεσα και ακόμη και ενδεχομένως να μετρήσει τη σύνθεσή τους. Μέχρι να τεθεί το διαστημικό σκάφος Europa, ωστόσο, παρατηρήσεις με βάση τη Γη, όπως τα νέα αποτελέσματα του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble, θα παραμείνουν η καλύτερη τεχνική μας για να παρατηρήσουμε το μυστηριώδες φεγγάρι του Δία. "
Φυσικά, ο Sparks ήταν σαφής ότι αυτές οι τελευταίες πληροφορίες δεν ήταν απολύτως πειστικές. Ενώ πιστεύει ότι τα αποτελέσματα ήταν στατιστικά σημαντικά και ότι δεν υπήρχαν ενδείξεις τεχνουργημάτων στα δεδομένα, τόνισε επίσης ότι οι παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο μήκος κύματος UV είναι δύσκολες. Επομένως, χρειάζονται περισσότερα αποδεικτικά στοιχεία προτού να μπορέσουν να ειπωθούν οριστικά.
Στο μέλλον, ελπίζουμε ότι η μελλοντική παρατήρηση θα συμβάλει στην επιβεβαίωση της ύπαρξης λοφιών νερού και πώς θα μπορούσαν να είχαν συμβάλει στη δημιουργία του «εδάφους χάους» της Ευρώπης. Οι μελλοντικές αποστολές, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA (που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2018) θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επιβεβαίωση της δραστηριότητας ληστείας παρατηρώντας το φεγγάρι σε υπέρυθρα μήκη κύματος.
Όπως είπε ο Paul Hertz, διευθυντής του τμήματος αστροφυσικής στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσινγκτον:
«Οι μοναδικές δυνατότητες του Hubble του επέτρεψαν να συλλάβει αυτά τα λοφία, δείχνοντας για άλλη μια φορά την ικανότητα του Hubble να κάνει παρατηρήσεις που δεν είχε σχεδιαστεί ποτέ. Αυτή η παρατήρηση ανοίγει έναν κόσμο δυνατοτήτων και προσβλέπουμε σε μελλοντικές αποστολές - όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb - για να παρακολουθήσουμε αυτήν τη συναρπαστική ανακάλυψη. "
Άλλα μέλη της ομάδας περιλαμβάνουν την Britney Schmidt, επίκουρη καθηγήτρια στη Σχολή Γης και Ατμοσφαιρικών Επιστημών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας στην Ατλάντα. και η Jennifer Wiseman, ανώτερος επιστήμονας του Hubble στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, Maryland. Το έργο τους θα δημοσιευτεί στο τεύχος 29 Σεπτεμβρίου Αστροφυσική Εφημερίδα.
Και φροντίστε να απολαύσετε αυτό το βίντεο από τη NASA σχετικά με αυτό το συναρπαστικό εύρημα:
