Jupiterin kuu Eurooppa on ollut kiehtovan kohteena vuodesta lähtien Pioneer 10jayksitoista ja Matkustaa 1ja2 tehtävät kulkivat järjestelmän läpi jo 1970-luvulla. Vaikka kuussa ei ole elinkelpoista ilmakehää, ja sitä pommittaa Jupiterin voimakkaan magneettikentän voimakas säteily, tutkijat uskovat, että sen jäisen pinnan alla on yksi todennäköisimpiä paikkoja elämän löytämiseksi Maan ulkopuolelta.
Ei siis ihme, miksi suunnitellaan useita tehtäviä tämän kuun tutkimiseksi läheltä. Kuitenkin, jos ja kun nämä tehtävät saavuttavat Eurooppaan joskus seuraavan vuosikymmenen aikana, ne joutuvat kamppailemaan joidenkin terävien pinnan piirteiden kanssa, jotka voivat vaikeuttaa laskeutumista. Tällainen on johtopäätös a uusi tutkimus Iso-Britannian, Yhdysvaltojen ja NASAn Ames Research Centerin tutkijat, jotka osoittavat, että Europan pinta on peitetty lavoilla.
Tiedelehdessä hiljattain julkaistun tutkimuksen mukaan Luonnon geotieteet , Europan pinta on todennäköisesti 15 metrin (49 jalkaa) korkeiden jääpiikien peitossa. Tutkimusta johti Daniel Hobley, luennoitsija ja tutkija Maan ja valtameren tieteiden koulu Cardiffin yliopistossa.
Esimerkki penitenteistä Chilen Chajnantorin tasangon eteläpäästä. Vaikka nämä jäämuodostelmat saavuttavat vain muutaman metrin korkeuden, kun taas Europan jäämuodostelmat voivat nousta 15 metrin (49 jalkaan) korkeuteen. Tekijät: Wikimedia Commons/ESO
Nämä ominaisuudet, jotka tunnetaan nimellä penitentes, ovat korkeita teräväreunaisia lumesta ja jäästä valmistettuja piikkejä, jotka muodostuvat sublimaatiossa – prosessissa, jossa nopeat lämpötilan muutokset saavat veden muuttumaan höyrystä kiinteäksi (ja takaisin) muuttumatta nesteeksi. tila välillä. Maan päällä penitentes kasvaa 1–5 metrin (3,3–16,4 jalkaa) korkeiksi, mutta niitä esiintyy vain korkeilla päiväntasaajan alueilla, kuten Andeilla.
Europassa prosessi on samanlainen, mutta olosuhteet ovat paljon ihanteelliset, jotta penitentes muodostuu tasaisemmin sen pinnalla. Sen lisäksi, että kuu koostuu suurelta osin vesijäästä, se on vuoroveden kiertoliikkeessä Jupiterin kanssa. Auringon pinnan paistamiskulmassa on myös hyvin vähän vaihtelua, mikä tekee olosuhteista täydelliset jään sublimoitumiselle ilman sulamista.
TheUusia näköalojaTehtävä sai myös Pluton ohilentonsa aikana tietoja, jotka osoittivat kuinka nämä samat piirteet muodostuvat sen pinnalle , varsinkin korkeimmilla korkeuksilla lähellä sen päiväntasaajaa. Pluton pitkän kiertoradan (248 vuotta tai 90 560 Maan vuorokautta) vuoksi tämä prosessi kestää aioneja, sisältää metaanijään sublimoitumisen ja johtaa noin 500 metrin korkeuteen ja noin 3-5 km:n etäisyydelle (1640 jalkaa) oleviin penitenteihin. 2-4 mailin päässä toisistaan.
Tutkimuksessaan tutkijat käyttivät havainnointitietoja maanpäällisen tutkan ja lämpöhavainnoista Galileotehtävä laskea sublimaationopeudet Europan pinnan eri kohdissa, ja käytti tätä arvioidakseen penitentien koon ja jakautumisen. Tulostensa mukaan ryhmä päätteli, että penitentes voisi mahdollisesti kasvaa jopa 15 metrin (49 jalkaa) korkeudeksi, ja niiden välinen etäisyys on noin 7,5 metriä.
Heille myös pääteltiin, että penitentes olisi yleisempää Europan päiväntasaajalla, mikä, kuten he väittävät tutkimuksessaan, selittäisi joitain menneisyydessä tehdyistä havainnoista:
'Tämä tulkinta voi selittää epänormaalit tutkatulokset, joita on nähty Europan päiväntasaajalla. Penitentes voi hyvin selittää vähentyneet lämpöinertiat ja positiiviset ympyräpolarisaatiosuhteet heijastuneessa valossa Europan päiväntasaajalta.'
Tämä voi olla huono uutinen lähetystöille, joiden on tarkoitus tutkia Eurooppaa mahdollisten elämänmerkkien varalta seuraavan vuosikymmenen aikana. Näihin kuuluu NASA Eurooppa Clipper (käynnistetään vuosina 2022–2025) ja Europa Lander tehtävät (2024) ja Euroopan avaruusjärjestön Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) – jonka on määrä julkaista kesäkuussa 2022.
Kun taas molemmatEurooppa ClipperjaMEHUtekee planeetan ohituksia määrittääkseen biomarkkerien olemassaolonEuropa Landerlaskeutuu suoraan kuun pinnalle kerätäkseen tietoja Europasta maanalainen ympäristö . Tämä antaisi tutkijoille mahdollisuuden määrittää, kuinka paksu kuun pintajää on, ja ehkä onko maanalaisia järviä olemassa ja missä ne sijaitsevat.
Yksi suosituimmista tutkimuskohteista on Euroopan eteläinen alue, jossa vesipilviä ovat havainneetHubble-avaruusteleskooppija muut tehtävät. Vaikka penitentes saattaa olla täällä harvinaisempaa, eivätkä ne välttämättä saavuta samoja korkeuksia kuin päiväntasaajalla, tällaisten piirteiden esiintyminen voi tehdä laskeutumisesta erittäin vaikeaa.
Kuten Hobley ilmoitettu Tämä tekee Europasta todellisen paradoksin, kun on kyse lähitulevaisuuden tutkimisen mahdollisuudesta. 'Europan ainutlaatuiset olosuhteet tarjoavat sekä jännittäviä tutkimusmahdollisuuksia että mahdollisesti petollisen vaaran', hän sanoi.
Hän ei varmasti liioittele. Tämä tieto tulee toisen kannoilla tuore tutkimus joka osoitti, että Europa ja muut jäiset maailmat (esim Enceladus ) voi olla liian pehmeä laskeutumaan . Suoritettuaan tutkimuksen, jossa pyrittiin käsittelemään negatiivista polarisaatiokäyttäytymistä jäisten kappaleiden pienissä vaihekulmissa, tämän tutkimuksen taustalla oleva ryhmä päätteli, että Europalla ja Enceladuksella on matalatiheyksiset pinnat, joihin laskeutunut tehtävä todennäköisesti uppoaa.
Lisävarotoimilla ja -suunnittelulla voitaisiin kuitenkin vielä keksiä sopiva tehtävä, jolla voitaisiin selvittää, onko Europan jäisellä hyllyllä biomarkkereita vai ei, sekä oppia lisää sen sisäympäristöstä. Ja sillä välin kiertoradalla on vielä mahdollisuus oppia paljon tästä kiehtovasta maailmasta.
Jeff Moore – tutkimuksen toinen kirjoittaja – totesi, että NASA:n tuleva Europa Clipper -tehtävä voisi suoraan tarkkailla penitentesiä korkearesoluutioisella kamerallaan ja mitata näiden ominaisuuksien muita ominaisuuksia avaruusaluksen muilla instrumenteilla. Sen lisäksi, että tohtori Moore on planeettageologi NASAn Amesin tutkimuskeskuksessa, hän on myös Europa Clipper -operaation tutkija.
NASAn tutkijat ja muut avaruusjärjestöt ovat vuosikymmeniä odottaneet innokkaasti päivää, jolloin tehtävä Europaan olisi vihdoin mahdollinen. Tässä vaiheessa ei ole juurikaan mahdollista saada nämä yritykset luopumaan. Säteily, piikit tai pehmeä jää eivät näytä riittävän estämään meitä tutkimasta yhtä todennäköisimpiä elämän lähteitä Maan ulkopuolella!
Lisälukemista: Cardiffin yliopisto , Luonnon geotieteet