Vodna para je bila pravkar najdena na Evropi, več dokazov, da je tekoča voda pod vsem tem ledom
Kar se je dolgo domnevalo, je zdaj potrjeno: Jupitrova luna Evropa ima vodo. Ker smo v zadnjih letih izvedeli več o zunanjem Osončju, je Evropa postala prednostna tarča pri iskanju življenja. S tem odkritjem je NASA pravkar naslikala veliko rdečo oko na Jupitrovo najmanjšo Galilejevo luno.
'Čeprav znanstveniki še niso neposredno zaznali tekoče vode, smo našli naslednjo najboljšo stvar: vodo v obliki hlapov.'
Lucas Paganini, NASA planetarni znanstvenik, vodja raziskav.
Pred tem odkritjem so znanstveniki že imeli nekaj dokazov, da ima Evropa potencial za življenje. Luna ima najbolj gladko površino od vseh objektov v Osončju, zaradi česar so znanstveniki domnevali, da ima tekočo vodo v podzemnem oceanu, ki jo je zaradi plimovanja Jupitra vzdrževalo nad lediščem. To upogibanje plimovanja ne samo, da ohranja vodo v tekoči obliki, temveč ustvarja gibanje ledene plošče, podobno kot tektonske plošče na Zemlji, glede na hipotezo.
Znanstveniki so našli dokaze o tektoniki plošč na Jupitrovi luni Evropa. Ta konceptualna ilustracija procesa subdukcije (kjer je ena plošča prisiljena pod drugo) prikazuje, kako se je hladen, krhek, zunanji del 20-30 kilometrov debele ledene školjke Evrope (približno 10-20 milj) premaknil v toplejši notranjost školjke in bil na koncu zajel. Na površini prevladujoče plošče je nastal nizkoreliefni subsumpcijski pas, ob katerem so lahko izbruhnile kriolave. Avtor slike: Noah Kroese, I.NK
Več dokazov je bilo pri preučevanju rjavih madežev na površini Evrope. Znanstveniki so domnevali, da so to kemikalije iz podzemnega oceana, ki so prišle na površje. To kaže, da je morsko dno morda v interakciji s površino, kar je pomemben dejavnik pri razmišljanju o bivalnosti.
Odkritje tekočih perja je dvignilo raven navdušenja nad potencialno bivalnostjo Evrope.
Umetnikov vtis o notranjosti Evrope na podlagi podatkov, ki so jih pridobile vesoljske sonde Galileo Zasluge: NASA
Leta 2012 je Hubble ujel podobo Evrope, ki prikazuje, kar so mnogi razlagali kot oblak vodne pare, ki izhaja iz razpoke v zamrznjeni površini in se dviga do približno 200 km (120 milj) visoko. (Za primerjavo, Mt. Everest je visok le 8,8 km.) Leta 2016 je bilo več dokazov s Hubbla, ki nakazujejo perje.
Ta sestavljena slika prikazuje domnevne oblake vodne pare, ki izbruhnejo na položaju ob 7. uri iz uda Jupitrove lune Evropa. Perjanice, ki jih je fotografiral Hubblov Imaging Spectrograph, so bile vidne v silhueti, ko je luna šla pred Jupitrom. Hubblova ultravijolična občutljivost je omogočila, da je bilo mogoče opaziti značilnosti, ki se dvigajo več kot 160 kilometrov nad ledeno površino Evrope. Domneva se, da voda izvira iz podzemnega oceana na Evropi. Hubblovi podatki so bili posneti 26. januarja 2014. Podoba Evrope, ki je prekrita s Hubblovimi podatki, je sestavljena iz podatkov iz misij Galileo in Voyager. Zasluga slike: NASA , TO , W. Sparks (STScI) in USGS Astrogeology Science Center
NASA-ino vesoljsko plovilo Galileo je odkrilo motnje v Jupitrovem magnetnem polju blizu Evrope v času, ko je to vesoljsko plovilo na Jupitru, od 1995 do 2003. Znanstveniki so te motnje pripisali slanemu oceanu, ki bi lahko obstajal pod zamrznjeno površino lune, saj lahko slan ocean prevaja elektriko.
Prav tako se je vesoljsko plovilo Galileo leta 1997 približalo površini Evrope na 206 km (128 milj) in nekateri raziskovalci menijo, da je dejansko letel skozi pero .
Toda v vseh teh podatkih ni bilo dokončnega odkritja vode. Zdaj se je to spremenilo.
'Ta prva neposredna identifikacija vodne pare na Evropi je kritična potrditev naših prvotnih odkritij atomskih vrst ...'
Lorenz Roth, astronom in fizik, KTH Royal Institute of Technology v Stockholmu, soavtor.
Skupina znanstvenikov pod vodstvom Lucasa Paganinija, NASA planetarnega znanstvenika, je objavila dokument, v katerem je napovedala odkritje vode v Evropi. Članek ima naslov » Meritev vodne pare v pretežno mirnem okolju na Evropi .” Objavljeno je 18. novembra v reviji Nature.
V sporočilu za javnost je Paganini dejal: 'Bistveni kemični elementi (ogljik, vodik, kisik, dušik, fosfor in žveplo) in viri energije, dve od treh zahtev za življenje , najdemo po vsem sončnem sistemu. Toda tretjo - tekočo vodo - je nekoliko težko najti zunaj Zemlje. Čeprav znanstveniki še niso neposredno zaznali tekoče vode, smo odkrili naslednjo najboljšo stvar: vodo v obliki hlapov.
Ilustracija tega umetnika prikazuje, kako bi lahko izgledali oblaki vodne pare, ki bi jih izvrgli z južnega pola Evrope. Slika: NASA, ESA, L. Roth (Southwest Research Institute, ZDA/Univerza v Kölnu, Nemčija) in M. Kornmesser.
Paganini in drugi znanstveniki so povedali, da so zaznali dovolj vode, da bi v nekaj minutah napolnili olimpijski bazen; približno 2360 kg/sekundo (5202 lbs/sek.) Prav tako poročajo, da se voda pojavlja le redko. 'Zame pri tem delu ni samo prva neposredna detekcija vode nad Evropo, ampak tudi njeno pomanjkanje v mejah naše metode zaznavanja.'
Rezultati izhajajo iz opazovanja časa z W.M. Observatorij Keck na Havajih. V 17 nočeh opazovanja v letih 2016 in 2017 je ekipa le enkrat našla šibek, izrazit signal vodne pare. Paro so zaznali na vodilni polobli Evrope, ko kroži okoli Jupitra. (Evropa je plimsko zaklenjena na Jupiter, tako kot je Luna na Zemljo.)
Voda oddaja infrardečo svetlobo v določenih frekvencah, ko je v interakciji s sončnim sevanjem. Z uporabo spektrografa na teleskopu Keck so znanstveniki izmerili kemično sestavo na vodilni polobli Evrope.
Molekule vode oddajajo določene frekvence infrardeče svetlobe, ko so v interakciji s sončnim sevanjem.
Zasluge: Michael Lentz/NASA Goddard
'Ta prva neposredna identifikacija vodne pare na Evropi je kritična potrditev naših prvotnih odkritij atomskih vrst in poudarja navidezno redkost velikih perjanic na tem ledenem svetu,' je dejal Lorenz Roth, astronom in fizik iz KTH Royal Institute of Tehnologija v Stockholmu, ki je vodil Hubblovo študijo iz leta 2013 in je bil soavtor te nedavne preiskave.
Roth se sklicuje na odkrivanje komponent, ki sestavljajo vodo, ki se nahajajo nad Evropo. Čeprav je zanimivo, to ni isto kot odkrivanje vode. Za iskanje vode je morala ekipa uporabiti zemeljski observatorij Keck in njegov spektrograf, saj nobeno trenutno vesoljsko plovilo nima sposobnosti zaznavanja vode.
Teleskopa dvojčka Keck v čudovito jasno noč na vrhu Mauna Kea streljata svoje laserske zvezde v osrčje Rimske ceste. Zasluge: keckobservatory.org/Ethan Tweedie
Ugotoviti, da gre za vodo in ne le za sestavne dele vode, ni enostavno, zlasti z Zemlje. Ekipa za to študijo se je morala spopasti z vodo v Zemljini atmosferi, pri čemer so se zanašali na kompleksno matematično modeliranje in računalniško modeliranje.
Ekipa je prepričana v svoje rezultate, čeprav priznavajo, da je za resnično razumevanje lune potrebna misija v Evropo.
'Izvedli smo skrbne varnostne preglede, da bi odstranili morebitne onesnaževalce v opazovanjih na tleh,' je povedal Avi Mandell, Goddardov planetarni znanstvenik iz Paganinijeve ekipe. 'Toda sčasoma se bomo morali približati Evropi, da bomo videli, kaj se v resnici dogaja.'
Upajmo, da znanstvenikom – in nam ostalim – ne bo treba dolgo čakati, da bi dobili nekaj bolj dokončnih odgovorov na številna vprašanja Evrope. The Evropa Clipper je bila avgusta 2019 premaknjena v končno fazo načrtovanja, lansirana pa naj bi bila nekje sredi leta 2020. Imel bo celo zbirko instrumentov za raziskovanje skrivnosti Evrope. Najbolj vznemirljiv od vseh bi lahko bil njegov radar, ki prodira v tla. Morda bo videl skozi led in enkrat za vselej potrdil obstoj podzemnega oceana.
Kot da orbiter ne bi bil dovolj, se govori tudi o pristajalcu Europa.
Umetnikova upodobitev možne misije Europa Lander, ki bi raziskovala površje ledene lune v prihodnjih desetletjih. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Leta 2019 je kongres NASA dodelil 195 milijonov dolarjev za preučitev razvoja pristajalnega letala v okviru misije Clipper. NASA nikoli ni zahtevala tega denarja, verjetno deloma zato, ker je površina Evrope a težko okolje pristati na. Morda kongres ve, da pristanki pritegnejo ogromno zanimanja javnosti.
Seveda ni problematično samo površinsko okolje Evrope. Sevanje okoli Jupitra je izjemno in da bi bil uspešen, bo moral Europa Clipper slediti širokim eliptičnim orbitam in se le nekaj časa približati Evropi, preden se bo umaknil na varno. Tako se NASA-ino vesoljsko plovilo Juno spopada z Jupitrovim sevanjem.
Toda kljub temu bo Clipper lahko neposredno slikal vse perjanice in jih celo vzorčil s svojimi masnimi spektrometri. Prav tako bo lahko podrobneje raziskala površino kot kdaj koli prej.
Vendar bomo morali biti potrpežljivi. Juno je potrebovala pet let, da je dosegla Jupiter. Če se misija Europa Clipper začne sredi leta 2020, ne bomo dobili nobenih znanstvenih rezultatov do leta 2030 ali pozneje.
Več:
- Izjava za javnost: Nasini znanstveniki potrdili vodno paro na Evropi
- Raziskovalna naloga: Meritev vodne pare v pretežno mirnem okolju na Evropi
- Vesolje danes Video: Raziskovanje ledenih Jupitrovih lun. Nasin Europa Clipper in ESA JUICE