Αυτό που ήταν από καιρό ύποπτο έχει πλέον επιβεβαιωθεί: το φεγγάρι του Δία Europa έχει νερό. Καθώς έχουμε μάθει περισσότερα για το εξωτερικό ηλιακό σύστημα τα τελευταία χρόνια, η Europa έχει γίνει στόχος υψηλής προτεραιότητας στην αναζήτηση ζωής. Με αυτήν την ανακάλυψη, η NASA μόλις ζωγράφισε ένα μεγάλο κόκκινο ταύρο στο μικρότερο φεγγάρι Γαλιλαίας του Δία.
«Ενώ οι επιστήμονες δεν έχουν εντοπίσει ακόμα το υγρό νερό, βρήκαμε το επόμενο καλύτερο πράγμα: το νερό σε μορφή ατμών».
Lucas Paganini, Πλανητικός Επιστήμονας της NASA, Επικεφαλής Έρευνας.
Πριν από αυτήν την ανακάλυψη, οι επιστήμονες είχαν ήδη κάποια στοιχεία ότι η Ευρώπη έχει τη δυνατότητα να φιλοξενήσει τη ζωή. Το φεγγάρι έχει την πιο ομαλή επιφάνεια οποιουδήποτε αντικειμένου στο Ηλιακό Σύστημα, το οποίο οδήγησε τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι είχε υγρό νερό σε έναν υπόγειο ωκεανό, που διατηρείται πάνω από το πάγωμα με παλιρροιακή κάμψη από τον Δία. Αυτή η παλιρροιακή κάμψη όχι μόνο διατηρεί το νερό σε υγρή μορφή, δημιουργεί κίνηση πλάκας πάγου παρόμοια με τις τεκτονικές πλάκες στη Γη, σύμφωνα με την υπόθεση.
Περισσότερα στοιχεία προέκυψαν από τη μελέτη των καφετιέρων στην επιφάνεια του Europa. Οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι αυτά είναι χημικά από τον υπόγειο ωκεανό που έχουν φτάσει στην επιφάνεια. Αυτό δείχνει ότι ο βυθός της θάλασσας μπορεί να αλληλεπιδρά με την επιφάνεια, ένα σημαντικό ζήτημα όταν σκεφτόμαστε την κατοικησιμότητα.
Η ανακάλυψη υγρών λοφίων αύξησε το επίπεδο ενθουσιασμού για την πιθανή κατοικησιμότητα της Ευρώπης.
Το 2012, το Χαμπλ έβγαλε μια εικόνα της Ευρώπης που έδειξε αυτό που πολλοί ερμήνευαν ως ένα λοφίο υδρατμών που βγαίνει από μια ρωγμή στην παγωμένη επιφάνεια, με ύψος περίπου 200 χλμ. (Συγκριτικά, το όρος Έβερεστ έχει ύψος μόλις 8,8 χλμ.) Το 2016, υπήρχαν περισσότερα στοιχεία από το Χαμπλ που πρότειναν λοφία.
Το διαστημικό σκάφος Galileo της NASA εντόπισε διαταραχές στο μαγνητικό πεδίο του Δία κοντά στην Ευρώπη κατά τη διάρκεια του διαστημικού σκάφους στον Δία, από το 1995 έως το 2003. Οι επιστήμονες απέδωσαν αυτές τις διαταραχές σε έναν αλμυρό ωκεανό που μπορεί να υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του φεγγαριού, καθώς ένας αλμυρός ωκεανός μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό.
Επίσης, το διαστημικό σκάφος Galileo ήρθε μόλις 206 χλμ. Στην επιφάνεια της Ευρώπης το 1997 και ορισμένοι ερευνητές προτείνουν ότι πραγματικά πέταξε μέσα από ένα λοφίο.
Αλλά σε όλα αυτά τα δεδομένα, δεν υπήρχε οριστική ανακάλυψη νερού. Τώρα αυτό άλλαξε.
"Αυτή η πρώτη άμεση αναγνώριση των υδρατμών στην Ευρώπη είναι μια κρίσιμη επιβεβαίωση των αρχικών μας ανιχνεύσεων ατομικών ειδών…"
Lorenz Roth, αστρονόμος και φυσικός, KTH Royal Institute of Technology στη Στοκχόλμη, συν-συγγραφέας.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Lucas Paganini, έναν πλανητικό επιστήμονα της NASA, δημοσίευσε μια εφημερίδα που ανακοίνωσε την ανακάλυψη του νερού στην Ευρώπη. Η εργασία με τίτλο «Μια μέτρηση των υδρατμών μέσα σε ένα πολύ ήσυχο περιβάλλον στην Ευρώπη». Δημοσιεύθηκε στις 18 Νοεμβρίου στο περιοδικό Nature.
Σε ένα δελτίο τύπου, ο Paganini είπε, «Βασικά χημικά στοιχεία (άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, φώσφορος και θείο) και πηγές ενέργειας, δύο από τις τρεις προϋποθέσεις για τη ζωή, βρίσκονται σε όλο το ηλιακό σύστημα. Αλλά το τρίτο - υγρό νερό - είναι κάπως δύσκολο να βρεθεί πέρα από τη Γη. Ενώ οι επιστήμονες δεν έχουν εντοπίσει ακόμη υγρό νερό απευθείας, βρήκαμε το επόμενο καλύτερο πράγμα: το νερό σε μορφή ατμών. "
Ο Paganini και οι άλλοι επιστήμονες δήλωσαν ότι ανίχνευσαν αρκετό νερό για να γεμίσουν μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων σε λίγα λεπτά. περίπου 2360 kg / δευτερόλεπτο (5202 lbs / sec.) Αναφέρουν επίσης ότι το νερό εμφανίζεται σπάνια. "Για μένα, το ενδιαφέρον για αυτό το έργο δεν είναι μόνο η πρώτη άμεση ανίχνευση νερού πάνω από την Ευρώπη, αλλά και η έλλειψή της εντός των ορίων της μεθόδου ανίχνευσής μας."
Τα αποτελέσματα προέρχονται από την παρατήρηση του χρόνου με το W.M. Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη. Κατά τη διάρκεια 17 διανυκτερεύσεων παρατήρησης το 2016 και το 2017, η ομάδα βρήκε το αχνό, ξεχωριστό σήμα υδρατμών μόνο μία φορά. Ο ατμός ανιχνεύτηκε στο κορυφαίο ημισφαίριο της Ευρώπης καθώς περιστρέφεται γύρω από τον Δία. (Η Ευρώπη είναι κλειδωμένη στον Δία, όπως και η Σελήνη στη Γη.)
Το νερό εκπέμπει υπέρυθρο φως σε συγκεκριμένες συχνότητες όταν αλληλεπιδρά με την ηλιακή ακτινοβολία. Χρησιμοποιώντας ένα φασματογράφο στο τηλεσκόπιο Keck, οι επιστήμονες μέτρησαν τη χημική σύνθεση στο κορυφαίο ημισφαίριο της Ευρώπης.
«Αυτή η πρώτη άμεση ταυτοποίηση υδρατμών στην Ευρώπη είναι μια κρίσιμη επιβεβαίωση των αρχικών μας ανιχνεύσεων ατομικών ειδών και υπογραμμίζει την εμφανή αραιότητα μεγάλων λοφίων σε αυτόν τον παγωμένο κόσμο», δήλωσε ο Lorenz Roth, αστρονόμος και φυσικός από το KTH Royal Institute of Τεχνολογία στη Στοκχόλμη που ηγήθηκε της μελέτης Hubble το 2013 και ήταν συν-συγγραφέας αυτής της πρόσφατης έρευνας.
Ο Roth αναφέρεται στην ανίχνευση των συστατικών που αποτελούν το νερό που βρίσκεται πάνω από το Europa. Ενώ είναι ενδιαφέρον, αυτό δεν είναι το ίδιο με την ανακάλυψη νερού. Για να βρει το νερό, η ομάδα έπρεπε να χρησιμοποιήσει το επίγειο Παρατηρητήριο Keck και τον φασματογράφο του, καθώς κανένα τρέχον διαστημικό σκάφος δεν έχει την ικανότητα να ανιχνεύει νερό.
Ο προσδιορισμός ότι είναι νερό και όχι μόνο τα συστατικά του νερού δεν είναι εύκολος, ειδικά από τη Γη. Η ομάδα πίσω από αυτήν τη μελέτη έπρεπε να αντιμετωπίσει το νερό στην ατμόσφαιρα της Γης και να το κάνει αυτό βασίστηκε σε πολύπλοκα μαθηματικά μοντέλα και μοντέλα υπολογιστών.
Η ομάδα είναι πεπεισμένη για τα αποτελέσματά τους, ακόμη και όταν αναγνωρίζουν ότι απαιτείται αποστολή στην Ευρώπη για να κατανοηθεί πραγματικά το φεγγάρι.
«Πραγματοποιήσαμε επιμελείς ελέγχους ασφαλείας για την απομάκρυνση πιθανών μολυσματικών ουσιών σε επίγειες παρατηρήσεις», δήλωσε ο Avi Mandell, ένας πλανητικός επιστήμονας του Goddard στην ομάδα του Paganini. "Αλλά, τελικά, θα πρέπει να πλησιάσουμε στην Ευρώπη για να δούμε τι πραγματικά συμβαίνει."
Ας ελπίσουμε ότι οι επιστήμονες - και οι υπόλοιποι από εμάς - δεν θα χρειαστεί να περιμένουμε πολύ περισσότερο για να λάβουμε ορισμένες πιο συγκεκριμένες απαντήσεις στις πολλές ερωτήσεις της Europa. Το Europa Clipper μεταφέρθηκε στο τελικό στάδιο του σχεδιασμού τον Αύγουστο του 2019 και πρόκειται να κυκλοφορήσει κάποια στιγμή στα μέσα της δεκαετίας του 2020. Θα φέρει μια ολόκληρη σειρά οργάνων για να διερευνήσει τα μυστήρια της Europa. Το πιο συναρπαστικό από όλα μπορεί να είναι το ραντάρ που διεισδύει στο έδαφος. Μπορεί να δει μέσα από τον πάγο και να επιβεβαιώσει την ύπαρξη ενός υποθαλάσσιου ωκεανού μια για πάντα.
Σαν να μην ήταν αρκετός ένας τροχιάς, υπάρχει επίσης λόγος για έναν Europa lander.
Το 2019, το Κογκρέσο απένειμε στη NASA 195 εκατομμύρια δολάρια για να εξερευνήσει την ανάπτυξη ενός Lander στο πλαίσιο της αποστολής Clipper. Η NASA δεν ζήτησε ποτέ αυτά τα χρήματα, πιθανώς εν μέρει επειδή η επιφάνεια της Ευρώπης είναι ένα δύσκολο περιβάλλον. Ίσως το Κογκρέσο ξέρει ότι οι προσγειώσεις προσελκύουν τεράστιο δημόσιο ενδιαφέρον.
Φυσικά, δεν είναι μόνο το επιφανειακό περιβάλλον της Europa. Η ακτινοβολία γύρω από τον Δία είναι ακραία, και για να είναι επιτυχής, το Europa Clipper θα πρέπει να ακολουθήσει μεγάλες ελλειπτικές τροχιές, πλησιάζοντας μόνο στον Europa για χρονικές περιόδους, πριν υποχωρήσει στην ασφάλεια. Έτσι αντιμετωπίζει το διαστημικό σκάφος Juno της NASA με την ακτινοβολία του Δία.
Ακόμα κι έτσι, το Clipper θα μπορεί να απεικονίζει άμεσα τυχόν λοφία, και ακόμη και να τα δειγματοληψεί με τα φασματόμετρα μάζας. Θα μπορεί επίσης να διερευνήσει την επιφάνεια με περισσότερες λεπτομέρειες από ποτέ.
Πρέπει όμως να είμαστε υπομονετικοί. Ο Juno χρειάστηκε πέντε χρόνια για να φτάσει στον Δία. Εάν ξεκινήσει η αποστολή Europa Clipper στα μέσα της δεκαετίας του 2020, δεν θα έχουμε επιστημονικά αποτελέσματα μέχρι το 2030 ή αργότερα.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Οι επιστήμονες της NASA επιβεβαιώνουν τους υδρατμούς στην Ευρώπη
- Ερευνητικό έγγραφο: Μια μέτρηση των υδρατμών μέσα σε ένα πολύ ήσυχο περιβάλλον στην Ευρώπη
- Space Magazine Video: Εξερευνώντας τα παγωμένα φεγγάρια του Δία. Το Europa Clipper της NASA και το JUICE της ESA
