Lisää todisteita Europan vetisistä suloista
Taiteilijan käsitys vesihöyrystä nousee Europaan, joka on pienin Jupiterin neljästä suurestaGalilean kuut. Kuva ASA/ ESA/ K.Retherford/ SwRI/ kauttaTiede.
Saturnuksen kuun pinnan valtavien halkeamien läpi purkautuu valtavia vesihöyryjäEnceladusCassini -avaruusalus löysi ne nopeasti sen jälkeen, kun se alkoi kiertää Saturnusta vuonna 2004. Niiden uskotaan syntyvän suolaisesta maailmanmerestä kuun jääkuoren alapuolella. Viime vuosien aikana on kertynyt todisteita Jupiterin suuren valtamerikuun vetisistä suloistaEurooppa, myös. Palapelin palasien yhdistäminen kestää kauemmin, mutta - vaikka se ei olekaan lopullista - Europa: n höyhenetiedot alkavat näyttää vakuuttavilta. Ne osoittavat, että geysirien kaltaiset plommit puhkeavat Europan pinnalta ainakin satunnaisesti. 12. toukokuuta 2020 Saksan Max Planckin aurinkokuntatutkimusinstituutin (MPS) ja Euroopan avaruusjärjestön (ESA) tutkijatraportoituvielä enemmän todisteita vesihöyryistä Euroopassa.
Uusi työ tukee aiempia tutkimuksia, jotka viittasivat siihen, että - vaikka sitä ei tuolloin tunnustettu - NASA: nGalileoavaruusalus näki yhden näistä höyhenistä Europa -lennon aikana vuonna 2000. Tutkijatjulkaistuheidän työnsäGeofysiikan tutkimuskirjeethuhtikuun lopussa.
Höyhenpeitteiden tekeminen Europassa on ollut pitkä prosessi, koska tähän mennessä kerättyjen todisteiden perusteella ne ovat näennäisesti ajoittaisia. Sitä vastoin Enceladuksen höyhenet olivat suuria ja helposti havaittavia ja ainakin tuolloin purkautuivat jatkuvasti. MPS -tiedemiesElias Roussossanoi alausunto:
Erilaiset teoriat, mallit ja satunnaiset havainnot viittaavat kuitenkin siihen, että myös Europa voi esittää näytteitä.
Jupiterin valtamerikuu Europa, kuten Galileo näkee. Tämä kuva on yhdistelmä kuvista vuosilta 1995 ja 1998. Tutkijat ovat löytäneet vielä enemmän todisteita vesihöyrypalojen puhkeamisesta sen jäisestä pinnasta, joka on todennäköisesti peräisin alla olevasta merestä. Kuva NASAn kautta/JPL-Caltech/ SETI -instituutti.
Miten tutkijat löysivät lisää todisteita Europan höyhenistä?
He käyttivät tietokonesimulaatioita kopioidakseen energiapartikkelien ilmaisimen (EPD) Galileossa Europa-lentomatkan aikana vuonna 2000. EPD rekisteröi suuren energian jakautumisenprotonejaloukussa Jupiterin voimakkaassa magneettikentässä, joka on 20 kertaa voimakkaampi kuin Maan. Europa kiertää magneettikentän sisällä. Vuonna 2000 ilmaisin rekisteröi lennon aikana vähemmän protoneja kuin odotettiin. Tuolloin luultiin, että Europa itse esti ilmaisimen näkymän.
Mutta nyt uusi tutkimus ehdottaa jotain muuta. Tutkijat mallinnivat protonien liikkeitä lennon aikana yrittäessään toistaa alkuperäisiä tuloksia Galileosta. Mutta - yllätys - he huomasivat, että ainoa malli, joka vastasi tuloksia, oli malli, jossa vesihöyry oli Euroopassa ja ilmaisimen välissä.
Yhdistetyt valokuvat Hubble -avaruusteleskoopista ja Galileo -avaruusaluksesta, joissa näkyy epäilty särky puhkeavan samassa paikassa Europassa vuosina 2014 ja 2016. Kuva NASA/ ESA/ W.Sparks (STScI)/ USGS Astrogeology Science Center/JPL-Caltech.
Höyhen olisi häirinnyt sekä Europan erittäin ohutta ilmakehää että magneettikenttää. Tämä olisi myös muuttanut energisten protonien määrää ja käyttäytymistä. Kun protonit törmäsivät latautumattomiin hiukkasiin Europan ilmakehästä tai paalusta, he ottivat niistä elektronit ja tulivat itse varautumattomiksi hiukkasiksi. KutenHans HuybrighsESA: sta, uuden tutkimuksen pääkirjailija, sanoi:
Tämä tarkoittaa, että he eivät ole enää loukussa Jupiterin magneettikentässä ja voivat poistua järjestelmästä suurella nopeudella.
Siksi lennon aikana havaittu protonien määrän väheneminen voidaan selittää vesihöyryllä.
Viime vuonna se oliraportoituettä vesihöyry oli itse havaittu Europan pinnan yläpuoleltaW. M. Keckin observatorioMauna Kealla Havaijilla. NASAn tutkijan mukaanLucas Paganini:
Keskeiset kemialliset elementit (hiili, vety, happi, typpi, fosfori ja rikki) ja energialähteet, kaksi kolmesta elämän vaatimuksesta, löytyvät kaikkialta aurinkokunnasta. Mutta kolmatta - nestemäistä vettä - on hieman vaikea löytää maapallon ulkopuolelta. Vaikka tutkijat eivät ole vielä havainneet nestemäistä vettä suoraan, olemme löytäneet seuraavan parhaan asian: vesi höyryssä.
Vesihöyrysignaali oli kuitenkin heikko, ja se nähtiin vain kerran 17 havaintoyöstä vuosina 2016 ja 2017. Hubble -avaruusteleskooppi (HST) otti myös kuvia vuosina 2014 ja 2016, joissa näytti olevan samassa paikassa höyhen. Mutta sitäkään ei pidetty riittävän vakuuttavana.
Cassini -avaruusalus vahvisti Saturnuksen kuussa Enceladuksessa vesihöyryä. Tämä upea kuva osoittaa sitten purkautuvan kuun etelänapaisen jääkuoren halkeamien läpi. Todisteet viittaavat siihen, että he ovat aktiivisempia kuin Europa. Kuva kauttaNASA: n tiede.
Tämän ja aiempien tutkimusten perusteella Europan -höyhenet ovat todennäköisesti harvinaisempia ja ehkä pienempiä kuin Enceladuksella. Mutta se ei tee niistä vähemmän jännittäviä. Jos ne esiintyvät samankaltaisella tavalla kuin Enceladuksella, ne ovat luultavasti peräisin merenpohjasta. Sekä Europalla että Enceladuksella tiedetään nyt olevan maailmanlaajuisia valtameriä ulomman jääkuorensa alla.
Cassini pystyi näyttelemään höyhenet Enceladuksesta ja löysi vesihöyryä, metaania, suoloja ja orgaanisia molekyylejä. Se löysi myös todisteita nykyisestä aktiivisuudestahydrotermiset tuuletusaukot- aivan kuten Maan valtamerissä - Enceladuksen valtameren pohjalla. Orgaaniset aineet eivät itsessään osoita, että siellä on elämää, mutta yhdessä hydrotermisten vihjeiden kanssa ne viittaavat todennäköisesti asuttavaan ympäristöön Enceladuksen valtamerellä. Pitääkö sama paikkansa Euroopasta?
TheJunoTällä hetkellä Jupiteria kiertävä luotain ei pysty johtamaan Europan lentoja, mutta NASA: n tulevaaEurooppa Clippertehtävä, jonka on määrä käynnistyä vuonna 2023, tekee monia tällaisia lentomatkoja. Jos kaikkien höyhenien tarkat sijainnit voidaan määrittää etukäteen, Europa Clipperin pitäisi pystyä lentämään suoraan niiden läpi, aivan kuten Cassini teki Enceladuksella. Koostumus voitaisiin sitten määrittää, ja näin tutkijat voisivat oppia lisää valtameren olosuhteista. ESAn Jupiter Icy Moon Explorer (MEHU) Jupiter -tehtäväänsä, joka käynnistyy vuonna 2022, voi myös tutkia Europaa yksityiskohtaisemmin.
Vaikka Europa on hiukan pienempi kuin kuu, sen maailmanlaajuisen maanpinnan valtameren arvioidaan sisältävän enemmän vettä kuin kaikki maapallon valtameret yhteensä. Jos valtameren pohjassa, kuten Maalla ja Enceladuksella, esiintyy hydrotermistä toimintaa, se lisää mahdollisuuksia valtameren asumiseen, vaikka jääkuori on täysin piilossa auringonvalolta. Jopa maan syvissä valtamerissä amonenlaista elämääkukoistaa kuumien hydrotermisten tuuletusaukkojen ympärillä ilman auringonvaloa.
Hans Huybrighs ESA: sta, uuden tutkimuksen pääkirjailija. Kuva kauttaTÄMÄ.
Todisteet Europan höyhenistä näyttävät vahvemmilta kuin koskaan, mutta ehdoton varmuus voi joutua odottamaan joko Europa Clipper- tai JUICE -tehtävää. Vahvistus olisi jännittävä, jolloin tutkijat voisivat ottaa näytteitä ja analysoida merestä tulevaa vettä ilman, että heidän tarvitsee porata jään läpi (vielä kaukana), aivan kuten Enceladuksessa. Ja sitten, ehkä vain, olemme paljon lähempänä vastausta suurimpaan kysymykseen: onko Euroopassa elämää?
Bottom line: Tutkijat Euroopassa ovat löytäneet lisää todisteita vesihöyrypaloista Europasta.